DE2229039A1 - Nitrogen-generating inflation system for shock absorption - Google Patents

Description

• Stickstofferzeugendes Aufblassystem zur Stoßdämmung• Nitrogen generating inflation system for Shock absorption

Die Erfindung betrifft ein Stoßdarmnungssystein, bei dem ein Kissen aufgebLasern wird, um zu verhindern, daß der Insasse eines Autor; gugen das Lenkrad, das Armaturenbrett oder andere Teile des Autos geschleudert wird.The invention relates to a shock bowel system in which a pillow inflated to prevent the occupant from getting a Author; gugen the steering wheel, dashboard or other parts the car is thrown.

In der US-Patentanmeldung Serial No. 84 26γ der gleichen Anrnelderin ist ein aufblasbares Kissen zum Schutz des Insassen eines Auto,·; beschrieben. Die Aufblasvorrichtung besteht aus einem Bündel von Gasgeneratoren, von denen jeder eine Verbrennungskammer zur Aufnahme einer Masse, die über eine kurze Zeit von beispielsweise 20 bis j50 Millisekunden praktisch gleichmäßig Gas tJjzugeben vermag, aufweist. Die gebildeten Verbrennungsgas strömen läng;; eines vorgegebenen Weges aus einer Düse und durch ein Kühlmittel, beispielsweise Preon, derart, daß das Kühlmittel in den Strom der Verbrennungsgase versprüht und darin verdampft wird und ein vollständiges Aufblasen des Kissens bewirkt wird.In U.S. patent application serial no. 84 26γ of the same applicant is an inflatable cushion designed to protect the occupant of a Automobile,·; described. The inflator consists of a bundle of gas generators, each of which has a combustion chamber for containing a mass of gas over a short period of time for example 20 to 50 milliseconds practically uniformly Gas tJj is able to give, has. The formed combustion gas stream lengthways ;; a predetermined path from a nozzle and through a coolant, for example Preon, such that the Coolant is sprayed into the stream of combustion gases and evaporated therein causing complete inflation of the cushion will.

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Es sind eine Anzahl Vorrichtungen bekannt, durch die ein Schutzkissen vor einem Fahrer oder Mitfahrer aufgeblasen wird, um zu verhindern, daß er an das Lenkrad, das Armaturenbrett oder andere Teile des Fahrzeugs geschleudert wird. Die Vorrichtung wird gewöhnlich durch einen Inertialschalter, der auf einen Aufprall des Autos bei eine:n Unfall anspricht, aktiviert. Dieser Inertialschalter verursacht darm, daß eine Aufblasvorrichtung rasch ein Schutzkissen so aufbläst, daß es sich vor dem Fahrer oder Mitfahrer ausdehnt. Das in das Kissen eingeblasene Gas 1st entweder Druckluft oder ein anderes komprimiertes Gas von beispielsweise 2^-5 atü (3*500 psi), wie aus den US-PS 3 ²H 1 8ü8, 3 413 031 und einer Anzahl weiterer, die; κ es Gebiet betreffender Patentschriften bekannt ist. Ein Druckgasbehälter ist abei* nicht nur unerwünscht groß und sperrig, sondern seine Mitführung ist außerdem nicht ungefährlich.A number of devices are known for inflating a protective cushion in front of a driver or passenger to prevent it from being thrown against the steering wheel, dashboard or other parts of the vehicle. The device is usually activated by an inertial switch which is responsive to a crash of the car in the event of an accident. This inertial switch then causes an inflator to rapidly inflate a protective cushion so that it expands in front of the driver or passenger. The air blown into the pillow Gas 1st either compressed air or another compressed gas, for example, 2 ^ -5 atm (3 * 500 psi), such as from the US-PS 3 ² H 1 8ü8, 3413031 and a number of other, die; κ it is known to the field of patent specifications in question. Abei *, a pressurized gas container is not only undesirably large and bulky, but it is also dangerous to carry it with you.

Es ist daher schon versucht worden, zum Aufblasen die durch Zündung einer Masse, wie Schwarzpulver, entstehenden Verbrennungsprodukt'^ zu vorwenden. Beispielsweise ist es aus der US-PS 3 ^50 ^M4 bekannt, eine Patrone mit Schwarzpulver in einer Kammsr mit einer Flüssigkeit, wie Diehlordifluor-Kiethan (Freon 12), flüssigem Propan und festen Äthylalkohol oder dgl., anzuordnen und das Pulver zur Explosion zu bringen, um die Flüssigkeit zu verdampfen. Aus der US-PS 3 532 358 ist eine Aufblasvorrichtung für ein Schutzkissen bekannt, bei der eine Anzahl Taschen mit Schwarzpulver gefüllt und nacheinander gezündet werden, um das Aufblasgas zu liefern. Eine ähnliche Vorrichtung ist in der US-PS 3 532 Yf) beschrieben. Gemäß dieser US--PS werden einige Ladungen Schwarzpulver nacheinander gezündet, und die dabei entstehenden Verbrennungsgase strömen durch ein sublimierbarcs, verdampfbares oder zersetzliches Material, das Wärme zu absorbieren vermag, wie Ammoniumcarbonat.Attempts have therefore already been made to use the combustion product resulting from the ignition of a mass such as black powder for inflation. For example, it is known from US Pat. No. 3 ^ 50 ^ M4 to place a cartridge with black powder in a chamber with a liquid such as Diehlordifluor-Kiethan (Freon 12), liquid propane and solid ethyl alcohol or the like, and to place the powder in an explosion bring to evaporate the liquid. From US Pat. No. 3,532,358 an inflator for a protective cushion is known in which a number of pockets are filled with black powder and ignited one after the other to supply the inflation gas. A similar device is described in US Pat. No. 3,532 Yf). According to this US patent, several charges of black powder are ignited one after the other and the resulting combustion gases flow through a sublimable, vaporizable or decomposable material that is capable of absorbing heat, such as ammonium carbonate.

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Aus einer Anzahl weiterer Patentschriften sind Gaserzeugungssysteme für andere Anwendungsgebiete bekannt. Beispielsweise ist aus der US-PS 2 98I 616 eine Masse bekannt, die aus verschiedenen Aziden, wie Natriurnazid, Lithiuinazid usw., und verschiedenen oxydierenden Verbindungen, wie Kaliumperchlorat, Kaliumperoxyd usw., besteht und mit der ein Gasgemisch -erzeugt werden kann, um einen flüssigen Brennstoff in einer Rakete unter Druck zu setzen. Eine ähnliche, aus einem Aaid (Hatriuraazid oder Kaliurnazid), einem Metall (Aluminium, Titanium usw.) und einem Oxydationsmittel (beispielsweise Kaliurnperrnanganat, Bariumnitrat usw. ) bestehende Masse ist in der "US-PS 3 122 Ηβ2 beschrieben. Diese Masse wird jedoch in der Pyrotechnik und nicht zur Erzeugung eines Aufblasmediums verwendet. Die US-PS 2 930 103 beschreibt die :Verwendung eines brennbaren Pulvers zur Verdampfung einer Flüssigkeit, wie Ammoniak, beispielsweise um eine Batterie zu aktivieren. Die US-PS 3 558 785 zeigt einen als Treibmittel verwendeten Gasgenerator, bei dem eine Ladung aus Nitrozellulose und Kitroglyzerin gezündet wird, um ein Gasgemisch zu erzeugen, das seinerseits durch ein Aktivkohle-•bett strömt. Der Wasserdampf in dem Gasgemisch reagiert unter Bildung von CO und Hg. Das gebildete Gasgemisch strömt dann in. eine Ammoniumcarbonat enthaltende Kammer, so daß COp und NIIv erzeugt wird. Ändere einschlägige Patentschriften sind die US-PS 951 I35, 3 ^21 860, 2 779 281, 3 V-IG 017, 3 305 319 und 3 515 518.Gas generation systems for other fields of application are known from a number of other patents. For example, US Pat. No. 2,981,616 discloses a composition which consists of various azides, such as sodium azide, lithium azide, etc., and various oxidizing compounds, such as potassium perchlorate, potassium peroxide, etc., and with which a gas mixture can be generated in order to to pressurize a liquid fuel in a rocket. A similar composition consisting of an aaid (hatriura azide or potassium azide), a metal (aluminum, titanium, etc.), and an oxidizing agent (e.g. potassium permanganate, barium nitrate, etc.) is described in US Pat in pyrotechnics and not for creating an inflation medium US Patent 2,930,103 describes the use of a flammable powder to evaporate a liquid such as ammonia, for example to activate a battery US Patent 3,558,785 shows one as Propellant used gas generator, in which a charge of nitrocellulose and nitroglycerin is ignited to generate a gas mixture, which in turn flows through a bed of activated carbon. The water vapor in the gas mixture reacts to form CO and Hg. The gas mixture formed then flows in a chamber containing ammonium carbonate so that COp and NIIv are produced. 2 779 281, 3 V-IG 017, 3 305 319 and 3 515 518.

Keine der bekannten Vorrichtungen und Massen eignet sich aber für den Zweck der Erfindung, d.h. für ein Stoßdämmungssystem, wo das Aufblasmedivm wenigstens teilweise aus den Produkten einer chemischen Urnsetzung besteht. Erstens muß, damit das aufblasbare Kissen bei einem Unfall genügenden Schutz bietet, das Aufblasen, sehr rasch, d.h. in etwa 20 Millisekunden, erfolgen. Andererseits darf aber die Ein- „ führung von Gasen in das Kissen nicht explosionsartig er-However, none of the known devices and masses is suitable for the purpose of the invention, i.e. for a shock absorption system, where the inflation medium is at least partially made up of the products there is a chemical reaction. First, in order for the inflatable cushion to be sufficient in the event of an accident Protection is provided by inflating it very quickly, i.e. in around 20 milliseconds. On the other hand, however, the " conduct of gases into the cushion does not cause explosive

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folgen. Nicht nur könnte eine explosive Reaktion zur Folge haben, daß das Kissen einer Person einen solchen Stoß.versetzt, daß sie schweren Schaden erleidet, sondern das Kissen könnte auch reißen und damit seine Schutzwirkung verlieren. Wenn einer der Mitfahrer, beispielsweise ein Kind, sich gerade gegen das Armaturenbrett lehnt, wenn das Kissen aufgeblasen wird, so würde eine explosionsartige Ausdehnung des Kissens von dem Armaturenbrett aus das Kind mit solcher Heftigkeit gegen den Autositz schleudern, daß wiederum die Gefahr einer Verletzung besteht.follow. Not only could an explosive reaction cause a person's pillow to strike such a shock. that it suffers serious damage, but the pillow could also tear and lose its protective effect. When one of the passengers, for example a child, is leaning against the dashboard when the pillow inflated, an explosive expansion of the cushion from the dashboard would cause the child to do so Throwing it violently against the car seat that again there is a risk of injury.

Das schwerwiegendste Problem liegt aber darin, daß das der Stoßdämmung dienende Aufblassystem gemäß der Erfindung in einem Bⁿahrzeug, in dem sich Menschen befinden, verwendet wird. Da bei vielen Stoßdämmungssystemen Gas aus dem Schutzkissen ins Wageninnere abgegeben wird, um eine starke Rückprallwirkung des Kissens, durch die der Fahrer oder Mitfahrer auf den Sitz zurückgeschleudert werden könnte, zu verhindern und weil immer die Möglichkeit besteht, daß das Kissen bei dem Aufprall reißt oder aufplatzt, dürfen die Aufblasgase selbst keine schädigenden Wirkungen auf die Insassen des Autos haben. Da dieser Forderung genügt werden muß, scheiden von vornherein eine große Anzahl gaserzeugender Massen, die als eines der Verbrennungsprodukte Kohlenmonoxyd erzeugen, oder andere Massen, die mehr als Spurenmengen giftiger Produkte, wie HCN, HCl, HF.. NOg usw., erzeugen, aus. Einige der bekannten gaserzeugenden Systeme erzeugen auch gasförmige Verbrennungsprodukte, die selbst zu heiß sind und entweder das Kissen verbrennen und bzw. oder Verbrennungen bei dem Insassen des Autos, der sich, wenn das Kissen reißt, neben dem'Kissen befindet, verursachen würden.The most serious problem, however, is that the serving of the shock insulation inflation system is used in which people are CAR according to the invention in an ⁿ B. Since in many shock absorption systems gas is released from the protective cushion into the interior of the car in order to prevent a strong rebound effect of the cushion, by which the driver or passenger could be thrown back onto the seat, and because there is always the possibility that the cushion will tear or tear in the event of an impact bursts, the inflation gases themselves must not have any harmful effects on the occupants of the car. Since this requirement must be met, a large number of gas-generating masses, which produce carbon monoxide as one of the combustion products, or other masses that produce more than trace amounts of toxic products such as HCN, HCl, HF .. NOg, etc., are eliminated from the start . Some of the known gas generating systems also produce gaseous combustion products which are too hot themselves and which would either burn the cushion and / or cause burns to the occupant of the car who, if the cushion ruptured, would be next to the cushion.

Auch diejenigen Systeme, bei denen ein sublimierbares, verdampfbares oder sich zersetzendes Material verwendet wird, um die VerbrennungBgase zu kühlen und weiteres Gas zu erzeugen,Even those systems in which a sublimable, vaporizable or decomposing material is used to cool the combustion gases and generate additional gas,

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sind bei einem Fahrzeug, in dem sich Menschen befinden, nicht anwendbar. Beispielsweise muß das Kühlmittel selbst wegen der Feuergefahr bei einem Unfall nicht-entzündlich sein, wodurch sofort Propangas, Alkohole usw. ausscheiden, und darf selbst keine Verbrennungen hervorrufen, wodurch die Verwendung von Wasser als verdampfbares Kühlmittel äußerst problematisch wird. Ein weiteres Problem ist die Verträglichkeit. Beispielsweise kann es bei Verwendung eines flüssigen Halogenkohlenstoffs, wie Freon, als verdampfende Flüssigkeit, zur Erzeugung von Phosgen (COClp), das schon in Mengen von 2 ppm schädlich ist, und möglicherweise anderer giftiger Produkte kommen.are not on a vehicle with people in it applicable. For example, the coolant itself must be non-flammable because of the risk of fire in the event of an accident, whereby immediately excrete propane gas, alcohols, etc., and must not cause burns itself, which would prevent the use of Water becomes extremely problematic as a vaporizable coolant. Another problem is tolerability. For example it can occur when a liquid halocarbon such as freon is used as the vaporizing liquid to produce phosgene (COClp), which is harmful at levels as low as 2 ppm, and possibly other toxic products.

Ein weiteres Problem ist das Herzversagen. Manche Chemikalien können, wenn sie unter normalen Umständen vom Menschen eingeatmet werden, weitgehend ungefährlich seih, in einer Schocksituation, wie einem Autounfall, aber das Herz einer Person für eine solche Zeit zum Stillstand bringen, daß der Tod verursacht wird.Another problem is heart failure. Some chemicals can, if they are inhaled by humans under normal circumstances, be largely harmless in a shock situation, like a car accident, but stalling a person's heart for such a time that it causes death will.

Bei denjenigen der bekannten Aufblassysteme, bei denen Schwarzpulver für die Gaserzeugung verwendet wird (US-PS 3 450 414, 3 532 358 und 3 532 359), treten einige dieser Probleme auf. Zunächst ist die Ba]listik von Schwarzpulver derart, daß es schwierig wenn nicht praktisch unmöglich ist, die Verbrennung in der erforderlichen Weise zu steuern. Außerdem sind einige Zersetzungsprodukte von Schwarzpulver für den Zweck der Erfindung unzulässig (beispielsweise Stickoxyd, gewisse Schwefe!verbindungen und Kohlenmonoxid). Auch würden bei der Art der Abgase der Verbrennungsprodukte von Schwarzpulver an Freon mit ziemlicher Sicherheit Phosgen in schädlichen Mengen und andere gifte Produkte erzeugt werden.In those of the known inflation systems in which black powder is used to generate gas (U.S. Patents 3,450,414, 3,532,358, and 3,532,359), some step in of these problems. First of all, the basics of gunpowder is such that it is difficult if not practically impossible is to control the combustion in the required manner. In addition, there are some decomposition products of Black powder not permitted for the purpose of the invention (for example nitrogen oxide, certain sulfur compounds and Carbon monoxide). The type of exhaust gases would also be the products of combustion from black powder to freon almost certainly phosgene in harmful amounts and others poisonous products are produced.

Bei denjenigen bekannten Systemen, bei denen eine neben anderen Bestandteilen Natriumazid enthaltende Rezeptur verwen-In those known systems in which a formulation containing sodium azide among other ingredients is used

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det wird (US-PS 2 981 616 und 3 122 462), wird neben anderen Verbrennungsprodukten Stickstoff erzeugt. Jedoch geht aus diesen Patentschriften nicht hervor, in welcher Weise solche Mittel für die Stoßdämpfung geeignet gemacht werden können, insbesondere wenn Menschen gegen Stöße gesichert werden sollen, ohne daß zumindest einige der oben angegebenen Probleme auftreten.det (U.S. Patents 2,981,616 and 3,122,462), among others Combustion products generate nitrogen. However, it is not clear from these patents in what way such Means for shock absorption can be made suitable, especially when people are to be secured against impacts, without encountering at least some of the problems noted above.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, eine Masse und ein Verfahren zur Stoßdämmung durch rasches und gesteuertes Aufblasen eines Schutzkissens. Der Aufblasmechanismus weist wenigstens eine gaserzeugende Einheit (und gernäß der bevorzugten AusfUhrungsform mehrere solche Einheiten) auf, die das Äufblasgas rasch und in gesteuerter Weise liefern.The invention relates to a device, a mass and a method for shock absorption by rapid and controlled inflation of a protective cushion. The inflation mechanism has at least one gas-generating unit (and, according to the preferred embodiment, several such units) which have the Deliver inflation gas quickly and in a controlled manner.

Jede Aufblaseinheit ist so aufgebaut, daß sie eine erste Verbrennungskammer oder -zone, die eine stickstofferzeugende .Masse, insbesondere eine im wesentlichen aus einem Azid (bei-Each inflator is constructed to have a first combustion chamber or zone that contains a nitrogen-generating mass, in particular one consisting essentially of an azide (both

bestehenae,existae,

spielsweise Natriumazid)/und einen zweiten Bestandteil, der damit umzusetzen ist, vorzugsweise ein Oxydationsmittel (beispielsweise Kaliumperchlorat) enthält, umschließt. Bei der Verbrennung gibt diese Masse über eine sehr kurze Zeit von beispielsweise 20 bis j50 Millisekunden laufend ein Gasgemisch ab. Die Verbrennungsprodukte enthalten neben anderen Verbrennungsprodukten, wie Natriumoxyd und metallischem Natrium, hauptsächlich freien Stickstoff. Der ersten Verbrennungskammer ist eine zweite Reaktionskammer oder -zone nachgesohaltet, die eine Masse, die mit den unerwünschten Bestandteilen des Gasgemisches reagieren und den Stickstoff hindurchtreten lassen soll, enthält. Die Masse in der zweiten Kammer enthält in der bevorzugten Ausführungsform ein saures Oxyd (beispielsweise Kupferoxyd, Boroxyd, Silioiumoxyd oder Alurnlniumoxyd) und in manchen Fällen einen Bestandteil, wie Aktivkohle, der mit freiem Natrium reagiert. Zweckmäßig erfolgt in dieser zweiten Reaktionskammer auch ein-.mechanlsches Abfiltern und Auskonden-for example sodium azide) / and a second component to be reacted therewith, preferably an oxidizing agent (for example Potassium perchlorate), encloses. When burned, this mass gives off for a very short time for example a gas mixture continuously for 20 to 50 milliseconds away. The combustion products contain, in addition to other combustion products, like sodium oxide and metallic sodium, mainly free nitrogen. The first combustion chamber is followed by a second reaction chamber or zone which a mass that react with the undesirable constituents of the gas mixture and allow the nitrogen to pass through should contain. In the preferred embodiment, the mass in the second chamber contains an acidic oxide (for example Copper oxide, boron oxide, silicon oxide or aluminum oxide) and in in some cases a component, such as activated charcoal, that reacts with free sodium. Expediently takes place in this second Reaction chamber also includes mechanical filtering and condensation

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sieren der unerwünschten Bestandteile.sizing the unwanted components.

Der zweiten Reaktionskammer ist eine dritte. Kühl- und Verdampfungskammer oder -zone nachgesehaltet. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform enthält diese Kühlkammer eine kühlende und verdampfende Flüssigkeit, wie einen flüssigen Halogenkohlenstoff (beispielsweise Preon). Das aus der zweiten Reaktionskammer austretende Gas (vorwiegend Stickstoff) strömt in die Kühlkammer, so daß das flüssige Kühlmittel versprüht und verdampft wird. Wie in der oben erwähnten US-Patentanmeldung Serial No. 84 267 beschrieben, v/erden in der bevorzugten Ausführungsform die Gase aus der Brennkammer durch eine Düse in die Kühlkammer geführt, so daß während der Dauer des Brennens der Masse der ersten Kammer stetig Kühlmittel mitgerissen und an einer Stelle außerhalb der Kühlkammer in dem Gasstrom verdampft wird.The second reaction chamber is a third. Cooling and evaporation chamber or zone followed. According to the preferred embodiment, this cooling chamber contains a cooling and vaporizing liquid, such as a liquid halocarbon (e.g. Preon). The one from the second reaction chamber Escaping gas (mainly nitrogen) flows into the cooling chamber, so that the liquid coolant is sprayed and evaporated will. As described in the aforementioned U.S. patent application Serial No. 84,267, in the preferred embodiment, the gases from the combustion chamber ground through a nozzle into the cooling chamber out, so that during the duration of the burning of the mass of the first chamber constantly entrained coolant and at one Place outside the cooling chamber in which the gas stream is evaporated.

Die gaserzeugende Masse enthält ein Azid, das ein Alkaliazid, ein Erdalkaliazid oder ein Gemisch davon sein kann. Vorzugsweise wird ein Natriumazid verwendet. Das Oxydationsmittel kann ein Metallperchlorat, ein Metallchlorat, ein Chlorkohlenstoff, ein Metallchlorid oder ein Gemisch davon sein. Weniger erwünscht ist es ,'j.edoch, ein Kohlenstoff enthaltendes Oxydationsmittel zusammen mit einem Sauerstoff enthaltenden Oxydationsmittel zu verwenden, weil dann die Möglichkeit besteht, daß eine unerwünschte Menge an Kohlenmonoxyd als "einem der Verbrennungprodukte erzeugt wird. Das bevorzugte Oxydationsmittel ist Kaliumperchlorat. The gas-generating composition contains an azide, which can be an alkali azide, an alkaline earth azide or a mixture thereof. Preferably a sodium azide is used. The oxidant can be a metal perchlorate, a metal chlorate, a chlorocarbon, be a metal chloride or a mixture thereof. It is less desirable, however, to use a carbon-containing oxidizing agent to be used together with an oxygen-containing oxidizing agent, because then there is the possibility that a undesirable amount of carbon monoxide as "one of the combustion products is produced. The preferred oxidizing agent is potassium perchlorate.

Das bevorzugte Kühlmittel ist ein flüssiger Halogenkohlenstoff und vorzugsweise Perfluorcyclobutan (C^^Fg) oder Perfluordimethylcyclobutan (C^₂)' ^Keine dieser beiden Verbindungen ist, soweit der Anmelderin bekannt ist, wenn sie in Gasform in den Konzentrationen, die typisch für die Anwendung der Erfindung zur Stoßdämmung sind, vorn Menschen eingeatmet werden, schädlich.The preferred coolant is a liquid halocarbon and preferably perfluorocyclobutane (C ^ ^F g) or perfluorodimethylcyclobutane (C ^ ₂ ) ' ^{Neither of} these compounds is, as far as the applicant is aware, when in gaseous form in the concentrations typical for the application of the Invention for shock absorption are harmful if people are inhaled.

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In den Zeichnungen ist:In the drawings is:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht des Systems gemäß der Erfindung mit dem nicht aufgeblasenen Kissen,Figure 1 is a perspective view of the system according to the invention with the uninflated pillow,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Systems mit dem aufgeblasenen Kissen,Figure 2 is a perspective view of the system with the inflated Pillow,

Figur j5 ein Längsschnitt durch eine gaserzeugende Einheit gemäß der Erfindung,FIG. 5 shows a longitudinal section through a gas generating unit according to FIG the invention,

Figur 4 eine graphische Darstellung der erzeugten Wärme bei Variieren der Mengenanteile an Natriumazid und Kaliumperchlorat in der Masse in der Verbrennungskammer undFigure 4 is a graph of the heat generated at Varying the proportions of sodium azide and potassium perchlorate in the mass in the combustion chamber and

Figur 5 eine graphische Darstellung gleich derjenigen von Figur 4, die die Menge an Gas, die bei Variieren der Mengenanteile dieser Masse erzeugt wird, veranschaulicht.FIG. 5 is a graphic representation similar to that of FIG. 4, which illustrates the amount of gas that is generated when the proportions of this mass are varied.

Im folgenden sollen zunächst das Gesamtsystem gemäß der Erfindung und sein Betrieb und dann die einzelnen Bestandteile dieses Systems im einzelnen beschrieben-werden.In the following, first the overall system according to the invention and its operation and then the individual components of this System will be described in detail.

A. Gesamtsystem Stem A. Gesamtsy

Gemäß Figur 1 ist die Stoßdärniriungsvorrichtung 10 gemäß der Erfindung an der Lenksäule 12 eines Autos 14 mit einem Lenkrad 16 und einem Armaturenbrett 18 befestigt. Die Vorrichtung 10 weist ein aufblasbares Kissen 20 auf, das in Figur 1 in nicht-aufg-eblasener Stellung, in der es in geeigneter Weise, d.h. akkordeonartig, zusammengefaltet ist, gezeigt ist. Es ist in einer kreisförmigen Halterung 22, in der eine gaserzeugende Vorrichtung 24, die mit dem Inneren des Kissens 20 in Verbindung steht, untergebracht ist, befestigt.According to FIG. 1, the butt jacket device 10 is according to the invention on the steering column 12 of a car 14 with a steering wheel 16 and a dashboard 18 attached. The device 10 has an inflatable cushion 20, which is shown in FIG The position shown in which it is suitably folded, i.e., in an accordion fashion. It is in a circular holder 22 in which a gas generating device 24 which is connected to the interior of the cushion 20 in connection stands, is housed, attached.

Die gaserzeugende Vorrichtung 24 besteht aus wenigstens einer gaserzeugenden Einheit 26 und zweckmäßig aus mehrerenThe gas generating device 24 consists of at least one gas generating unit 26 and expediently from several

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oder einem Bündel solcher Einheiten. Gemäß der Zeichnung sind sechs solche Einheiten 26 in hexagonaler Anordnung am Kopf der Lenksäule 12 angeordnet. Diese Einheiten 26 sind so angeordnet, daß sie die von ihnen erzeugten Aufblasgase nach hinten in das Kissen/abgeben, so daß dieses sich vorn Kopf der Lenksäule 12 nach hinten ausdehnt, wie durch Figur 2 veranschaulicht, und ein Schutzpolster bildet.or a bunch of such units. According to the drawing, there are six such units 26 in a hexagonal arrangement at the head of the Steering column 12 arranged. These units 26 are arranged so that the inflation gases generated by them back into the Cushions / release so that it expands backwards in front of the head of the steering column 12, as illustrated by FIG. 2, and forms a protective cushion.

Eine der gaserzeugenden Einheiten 26 ist in Figur 3 veranschaulicht. Sie weist eine erste Verbrennungskammer oder -zone 30* eine zweite Reaktionskamin er oder -zone 32 und eine Kühl- und Verdampfungskammer oder -zone 34 auf. Wie gezeigt, weist die Kühlmittelverdampfungskamrner 34 eine zylindrische Seitenwand 35* eine flache kreisförmige Scheibe ~j>6 an ihrem Austrittsende und eine Grundplatte 38, die als einstückig mit der Seitenwand 35 ausgebildet gezeigt ist, auf. Die Scheibe 36" ist mittels eines Ringes 40, der in einer am, Austrittsende der Seitenwand 35 ausgebildeten kreisförmigen Nut 42 liegt, an der Seitenwand befestigt.One of the gas generating units 26 is illustrated in FIG. It has a first combustion chamber or zone 30 *, a second reaction chimney or zone 32 and a cooling and evaporation chamber or zone 34. As shown, the coolant evaporation chamber 34 has a cylindrical side wall 35 * a flat circular disc j> 6 at its exit end and a base plate 38 which is shown formed integrally with the side wall 35. The disk 36 ″ is fastened to the side wall by means of a ring 40 which lies in a circular groove 42 formed at the outlet end of the side wall 35.

Die zweite Reaktionskammer 32 wird durch die Grundplatte 38 und ein neben dieser liegendes Sieb 44, einer zylindrischen Seitenwand 46 und einem dem ersten Sieb 44 gegenüberliegendes Sieb 48 begrenzt. Die Seitenwand 46 ist zweckmäßig einstückig mit einer Montierungsplatte 50, durch die einige Einheiten 26 zu einem Bündel miteinander verbunden und an der Halterung 22 an der Lenksäule 12 befestigt sind, ausgebildet. Die erste Verbrennungskammer 30 ist durch das Sieb 48 und eine halbkugelförrnige Grundplatte 52, die einstückig mit der Seitenwand *l6 ausgebildet ist, begrenzt.The second reaction chamber 32 is through the base plate 38 and a sieve 44 lying next to it, a cylindrical side wall 46 and a sieve lying opposite the first sieve 44 48 limited. The side wall 46 is suitably in one piece with a mounting plate 50, through which some units 26 to a bundle are connected to one another and attached to the bracket 22 on the steering column 12 is formed. The first combustion chamber 30 is through the sieve 48 and a hemispherical shape Base plate 52, which is integral with the side wall * l6 is formed, limited.

In der ersten oder Verbrennungskammer 30 ist eine Ladung aus einer ersten, gaserzeugenden Masse, die im folgenden im einzelnen beschrieben wird, in der Form von Pellets 54 angeordnet. Am rückwärtigen Ende dieser Ladung 54 befindet sich ein ZünderIn the first or combustion chamber 30 is a charge of a first, gas-generating mass, which is described in detail below is arranged in the form of pellets 54. At the at the rear end of this charge 54 is a detonator

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mit einem Paar Zuleitungen 58, die mit einer geeigneten Spannungsquclle in Verbindung, stehen, so daß sie die Zündung der gaserzeugenden Masse ^h bewirken können. Die Betätigung des Zünders erfolgt durch einen geeigneten Stoßfühler, wie einen Inertialsehalter. with a pair of leads 58, which are connected to a suitable voltage source, so that they can cause the ignition of the gas-generating mass ^ h. The igniter is actuated by a suitable shock sensor, such as an inertial switch.

In der zweiten oder Reaktionskammer befindet sich eine Ladung aus einer zweiten Masse 62, die in der Form kleiner Pellets oder in anderer Form, die den Durchtritt von Gasen zuläßt, vorliegt. An beiden Enden der Masse 62 ist eine Lage Stahlwolle Gh bzw. 66 angeordnet, die nicht nur die ^Ladung zusammenhalten, sondern auch als mechanisches Filter wirken.In the second, or reaction chamber, there is a charge of a second mass 62 which is in the form of small pellets or some other form which allows the passage of gases. A layer of steel wool Gh or 66 is arranged at both ends of the mass 62, which not only hold the charge together, but also act as a mechanical filter.

in der Mitte der Platte 38, die die zweite oder Reaktionskarnrner .32 von der Kühlmittel- und Verdampfungskammer Jh trennt, befindet sich eine Austrittsdüse 68, die aus der Kammer 32 in die Kühlmittel- und Verdampfungskammer 32 führt. Diese Düse 68 ist durch eine Scheibe 70 abgedeckt. In der Kühlmittel- und Verdampfungskammer J>h befindet sich eine verdampfbare Flüssigkeit, beispielsweise ein flüssiger Halogenkohlenstoff, wie Freon.In the middle of the plate 38, which separates the second or reaction grain 32 from the coolant and evaporation chamber Jh , there is an outlet nozzle 68 which leads from the chamber 32 into the coolant and evaporation chamber 32. This nozzle 68 is covered by a disk 70. In the coolant and evaporation chamber J> h there is an evaporable liquid, for example a liquid halocarbon such as freon.

Im Falle eines plötzlichen Zusammenstoßes wird jeder der Zünder 56 in den einzelnen Einheiten 26 über den aktivierenden Schalter mit elektrischer Energie gespeist. Jeder Zünder 56 verursacht die Verbrennung der zugehörigen gaserzeugenden Pellets 56, so daß für eine kurze Zeit von beispielsweise 20 bis 30 Millisekunden laufend Verbrennungsgase erzeugt werden. Wie im folgenden näher beschrieben, enthalten die von der Masse $h erzeugten Gase freien Stickstoff und andere Verbrennungsprodukte. Diese Gase strömen durch das Sieb 48 und das Stahlwolle?ilter 6h in die zweite oder Reaktionskammer 32, in der die unerwünschten I Verbrennungsprodukte aus dem Gasgemisch entfernt werden, wie im folgenden beschrieben, während der freie Stickstoff durchtritt. Durch den Gasdruck wird die Scheibe 70 zerstört und der Stickstoff strömt durch die Austrittsdüse 68 in die Kühlmittcl- und Verdampfungskammer Jh. In the event of a sudden collision, each of the detonators 56 in the individual units 26 is supplied with electrical energy via the activating switch. Each igniter 56 causes the associated gas-generating pellets 56 to be burned, so that combustion gases are continuously generated for a short time, for example 20 to 30 milliseconds. As described in more detail below, the gases produced by the mass $ h contain free nitrogen and other combustion products. These gases flow through the sieve 48 and the steel wool filter 6h into the second or reaction chamber 32, in which the undesired combustion products are removed from the gas mixture, as described below, while the free nitrogen passes through. The disk 70 is destroyed by the gas pressure and the nitrogen flows through the outlet nozzle 68 into the coolant and evaporation chamber Jh.

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Die Art, in der der Stickstoff das flüssige Kühlmittel in der Kammer Jk zunächst versprüht und dann verdampft ist genauer in der oben erwähnten US-Patentanmeldung Serial No. 84 267 beschrieben. Im allgemeinen strömt der Stickstoff in etwa der ersten. Millisekunde in die Kühlmittelkammer 32 und versprüht dabei das flüssige Kühlmittel zu Tröpfchen und zerreißt die Scheibe 36, wonach die Kühlrni ttel tropf chen beginnen, sich ins Innere des Kissens 20 zu bewegen. Nach einigen wenigen Millisekunden bildet der Gasstrom aus der Düse 68 einen zentralen Strömungsweg diArch die versprühten Tröpfchen aus dem Kühlmittel und reißt diese Tröpfchen in sich hinein, so daß ein verhältnismäßig kühles Gasgemisch, daß das Kissen 20 im gesteuerter Vieise" aufbläst, gebildet wird.The manner in which the nitrogen first sprays and then vaporizes the liquid coolant in the chamber Jk is more precisely described in the above-mentioned US patent application Ser. 84 267. In general, the nitrogen flows about the first. Millisecond into the coolant chamber 32 and thereby sprays the liquid coolant into droplets and tears the disk 36, after which the Kühlrni ttel dropf chen begin to move into the interior of the cushion 20. After a few milliseconds, the gas flow from the nozzle 68 forms a central flow path diArch the sprayed droplets from the coolant and pulls these droplets into itself, so that a relatively cool gas mixture is formed that the cushion 20 inflates in a controlled manner.

Die Anordnung der ersten oder Verbrennungskammer 30, der zweiten oder Reaktionskammer 32 und der Kühlmittel- und Verdampfungskammer y\ kann natürlich modifiziert werden. Beispielsweise können diese Kammern kreisringförniig oder so angeordnet werden, daß sie sich radial nach innen oder außen entladen. Auch die Art der Strömung der Aufblasgase kann modifiziert werden, beispielsweise indem man die Gase durch eine Aspirationsvorrichtung oder eine andere Aufblasvorrichtung führt, so daß ihnen Umgebungsluft zugesetzt wird.The arrangement of the first or combustion chamber 30, the second or reaction chamber 32 and the coolant and evaporation chamber y \ can of course be modified. For example, these chambers can be arranged in the shape of a circular ring or in such a way that they discharge radially inwards or outwards. The type of flow of the inflation gases can also be modified, for example by passing the gases through an aspiration device or other inflation device so that ambient air is added to them.

B. Erste, gaserzeugende MasseB. First, gas-generating mass

Im allgemeinen enthält die erste, stickstofferzeugende Masse gemäß der Erfindung eine stickstofferzeugende Verbindung und eine zweite Verbindung, die bei der Aktivierung mit der ersten reagiert und zweckmäßig eine oxydierende Verbindung ist. Die stickstofferzeugende Verbindung ist ein Azid, beispielsweise ein Alkaliazid, ein Erdalkaliazid oder ein Gemisch davon. Das bevorzugte Azid ist Natriumazid. Das Oxydationsmittel, das mit dem Azid umgesetzt werden soll, kann ein Metallperchlorat, (beispielsweise Kaliurnperchlorat), ein MetallchloratGenerally, the first contains a nitrogen generating mass according to the invention a nitrogen generating compound and a second compound which reacts with the first when activated and is expediently an oxidizing compound. the nitrogen generating compound is an azide, for example an alkali azide, an alkaline earth azide, or a mixture thereof. The preferred azide is sodium azide. The oxidant that to be reacted with the azide, a metal perchlorate, (for example potassium perchlorate), a metal chlorate

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(beispielsweise Kaliumchlorat), ein Chlorkohlenstoff (beispielsweise CgCIg), ein Metallchlorid (beispielsweise Kaliumchlorid oder Magnesiumchlorid) oder ein Metallperoxyd oder -supcrperoxyd (beispielsweise Kaliumperoxyd, Kaliumsuperoxyd, Natriumperoxyd usw.) oder ein Gemisch davon sein. Es ist jedoch nicht erwünscht, Oxydationsmittel, die sowohl Kohlenstoff als auch Sauerstoff enthalten, miteinander zu kombinieren, weil dann die Möglichkeit der Erzeugung von Kohlenmonoxyd besteht. Möglicherweise können auch anorganische Nitrate, wie NIkNO-,, KNO-, oder Mg(NO-,)p verwendet v/erden, sind aber weniger erwünscht, weil bei ihrer Verwendung leicht Stickoxyd erzeugt werden kann. Das bevorzugte Oxydationsmittel ist Kaliumperchlorat. Aber auch CgCIg, Kalziumchlorid und Kaliumchlorat haben sich als zufriedenstellende Oxydationsmittel in dem System gemäß der Erfindung erwiesen. Auch können der Masse geringe Mengen an Metallpulver, wie pulverförmiger!! Aluminium, zugesetzt werden, um mit einem kleinen Teil des Stickstoffs zu reagieren und der Umsetzung Wärme zuzuführen. Im allgemeinen ist aber die Umsetzung des Metalls mit dem Stickstoff in Abwesenheit eines Oxydationsmittels zu langsam, um in dem Stoßdämmungssystem gemäß der Erfindung wirksam zu sein.(e.g. potassium chlorate), a chlorocarbon (e.g. CgCIg), a metal chloride (e.g. potassium chloride or magnesium chloride) or a metal peroxide or superperoxide (e.g. potassium peroxide, potassium peroxide, sodium peroxide etc.) or a mixture thereof. However, it is undesirable to use oxidizers that contain both carbon and oxygen contain to combine with each other because then the possibility the production of carbon monoxide. Inorganic nitrates such as NIkNO- ,, KNO-, or Mg (NO-,) p can possibly also be used but are less desirable because nitrogen oxide can easily be generated when they are used. The preferred one The oxidizing agent is potassium perchlorate. But also CgCIg, Calcium chloride and potassium chlorate have been found to be satisfactory Oxidants proved in the system according to the invention. Small amounts of metal powder, like powdery !! Aluminum, added to with one react a small part of the nitrogen and add heat to the conversion. In general, however, the implementation of the Metal with the nitrogen in the absence of an oxidizing agent too slow to work in the shock absorption system according to the invention to be effective.

Die Eigenschaften der ersten, gaserzeugenden Masse sollen im folgenden unter Bezugnahme auf Natriumazid als stickstoffliefernden Bestandteil und Kaliumperchlorat als Oxydationsmittel näher beschrieben werden. Die Umsetzung von Natriumazid und Kaliumperchlorat kann wie folgt veranschaulicht werden:The properties of the first, gas-generating mass should be im the following with reference to sodium azide as the nitrogen supplying component and potassium perchlorate as the oxidizing agent are described in more detail. The conversion of sodium azide and potassium perchlorate can be illustrated as follows:

KCl 0_l{ + 8NaN₇ > KCl +KCl 0 _{l {} + 8NaN ₇ > KCl +

Die für den 'Ablauf dieser Umsetzung erforderlichen stöchiometrischen Mengen an beiden Bestandteilen sind 21,0.3 Gew.-^ Kaliumperchlorat und 78,97 Gew. -$> Natriumazid. Wenn, ein Überschuß an Kaliumperchlorat verwendet wird, so bildet sich noch eine ge-Required for the 'end of this implementation stoichiometric amounts of two components are 21,0.3 wt .- ^ potassium perchlorate and 78.97 percent -. $> Sodium azide. If an excess of potassium perchlorate is used, then another

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wisse Menge an freiem Sauerstoff als eines der Verbrennungsprodukte. Wenn die Masse dagegen einen Überschuß an Natriumazid enthält, so bildet sich eine gewisse Menge an metallischem Natrium in Gasform oder als Flüssigkeit zusammen mit weiterem freiein Stickstoff.know amount of free oxygen as one of the combustion products. If, on the other hand, the mass has an excess of sodium azide contains, a certain amount of metallic sodium is formed in gaseous form or as a liquid together with others free in nitrogen.

Die Eigenschaften dieser Masse hinsichtlich der Gaserzeugung sind durch die graphischen Aufzeichnungen der Figuren 4 und 5 veranschaulicht. Wie aus Figur k zu ersehen, wird eine maximale Wärmemenge in Kalorien je Gramm Masse erzielt, wenn die Bestandteile in stb'chiometrischer Menge vorliegen. Wenn die Masse jedoch einen Überschuß an Natriumazid, d.h. mehr als 78*97$" Natriumazid aufweist, sinkt die durch die Masse erzeugte Wärme steil ab. Mit 90$ Natriumazid beispielsweise beträgt die erzeugte Wärmemenge fast nur die Hälfte derjenigen, die bei Verwendung der stöchiometrischen Menge erzeugt wird.The gas generation properties of this mass are illustrated by the graphs of FIGS. As can be seen from FIG. K , a maximum amount of heat in calories per gram of mass is achieved when the constituents are present in a stoichiometric amount. However, if the mass has an excess of sodium azide, ie more than 78 * 97 $ "sodium azide, the heat generated by the mass drops steeply. With 90 $ sodium azide, for example, the amount of heat generated is almost half that of that using the stoichiometric Amount is generated.

Die Aufzeichnung von Figur 5 veranschaulicht die von der Masse erzeugte Gasmenge in Mol Gas je 100 g Masse. VJenn die Masse mehr Natriumazid als die stöchiometrische Menge enthält, wird die je Einheit Masse erzeugte Anzahl Mol Gas etwas größer. Wenn die Menge an Natriumazid auf unter die stöchiometrische Menge sinkt, enthalten die Verbrennungsgase mehr freien Sauerstoff. Das ist insofern etwas unerwünscht, als der Sauerstoff mit dem Stickstoff unter Bildung von Stickoxyden, die für den Menschen beim Einatmen schädlich sein können, reagieren kann. Es sind jedoch schon Massen, die die gleiche oder eine größere Gewiehtsmenge an Kaliumperchlorat wie an Natriumazid enthalten, verbrannt worden, und es wurden dabei nur geringe Mengen an Oxyden von Stickstoff gebildet.The plot of Figure 5 illustrates that of the crowd Amount of gas produced in moles of gas per 100 g of mass. VJenn the crowd contains more sodium azide than the stoichiometric amount, the number of moles of gas generated per unit of mass becomes somewhat larger. When the amount of sodium azide drops below the stoichiometric amount, the combustion gases contain more free oxygen. This is somewhat undesirable in that the oxygen reacts with the nitrogen to form nitrogen oxides, which are responsible for the Humans can be harmful when inhaled, can react. However, there are already masses that are the same or a larger one Contains a weight of potassium perchlorate as well as sodium azide, was burned and only small amounts of oxides of nitrogen were formed.

Im allgemeinen ist es trotzdem vorteilhaft, mehr als die ßtöchiometrlsche Menge an Natriumazid zu verwenden, weil dann weniger Wärme erzeugt und mehr gasförmiger Stickstoff in Freiheit gesetzt wird. Außerdem wird dann weniger Natriumoxyd, das ein unerwünschtes Verbrennungsprodukt darstellt, und weniger Kalium-In general, it is still beneficial to do more than that Stoichiometric amount of sodium azide to use because then less heat is generated and more gaseous nitrogen is released. Also, then there will be less sodium oxide that one undesirable combustion product, and less potassium

- Ό -209852/078-2- Ό - 209852 / 078-2

¹⁵²⁸⁹⁹ M 7229039 ¹⁵²⁸⁹⁹ M 7229039

Chlorid erzeugt. Es bildet sich zwar mehr freies Natrium (statt Natriumoxyd); das freie Natrium kann aber anschließend leichter umgesetzt werden als das Natriumoxyd.Chloride generated. More free sodium is formed (instead of Sodium oxide); the free sodium can then be converted more easily than the sodium oxide.

Die Zusammensetzung dieser ersten Masse aus Kaliumperchlorat und Natriumazid liegt zweckmäßig in dem Bereich von etwa 1:20 bis 2:1, bezogen auf das Gewicht. Wenn die prozentuale Menge an Natriumazid größer ist als etwa dem Bereich von 1 bis 20 entspricht, ist es schwierig, genügend Wärme zu erzeugen, um ein rasches Aufblasen des Kissens zu bewirken. Im anderen Extremfäll, d.h. bei Anwesenheit von zu viel Oxydationsmittel, besteht die Möglichkeit, daß sich Stickoxyd bildet. Der bevorzugte Zusammensetzungsbereich ist etwa 1:10 bis 1:1, bezogen auf das Gewicht. Mit einer Zusammensetzung von 90,£ Natriumazid und 10$ Kallumperchlorat sind sehr zufriedenstellende Ergebnisse erzielt worden.The composition of this first mass of potassium perchlorate and Sodium azide is conveniently in the range of about 1:20 to 2: 1 by weight. When the percentage of Sodium azide is greater than about the range 1 to 20, it is difficult to generate enough heat to generate one to cause rapid inflation of the pillow. In the other extreme case, i.e. when too much oxidizing agent is present, there is the possibility that nitric oxide will form. The preferred composition range is about 1:10 to 1: 1 based on that Weight. With a composition of 90 lbs. Sodium azide and $ 10 kallumperchlorate are very satisfactory results has been achieved.

In manchen Fällen ist es erwünscht, der ersten Masse eine Wärmequelle zuzusetzen, damit die Verbrennung stetig erfolgt. Eine solche Wärmequelle hat die Eigenschaft, daß sie selbst keine große Menge an gasförmigen Verbrennungsprodukten bildet und unabhängig von Druokvariatlonen in der Verbrennungskammer mit praktisch gleichmäßiger Geschwindigkeit verbrennt. ■ Eine geeignete solche Wärmequelle besteht aus Pellets von etwa 0,03 g aus 18 Gew.-^ Bor und 82 Gew.-^ Kaliumnitrat. Solche Pellets sind in Figur j5 mit der Bezugszahl 72 bezeichnet.In some cases it is desirable to add one to the first mass Add a heat source so that the combustion takes place steadily. Such a heat source has the property that it itself does not form a large amount of gaseous combustion products and is independent of pressure variance in the combustion chamber burns at a practically steady rate. ■ A suitable such heat source consists of pellets of about 0.03 g of 18 wt .- ^ boron and 82 wt .- ^ potassium nitrate. Such Pellets are denoted by the reference number 72 in FIG.

C. Zwe i t e, Reak11onsmasse C. Two , reaction mass

Die Funktion der Masse in der zweiten oder Reaktionskammer ist es, den Stickstoff hindurch und in die Kühlmittel- und Verdampfungskammer eintreten zu lassen, während gleichzeitig unerwünschte Bestandteile des Gasgemisches durch Umsetzen entfernt werden. Die genaue Zusammensetzung dieser Masse hängt natürlich von der Art der ersten Masse in der Verbrennungskammer ab. Im allgemeinen sind die Verbrennungsprodukte aus der ersten Kammer, die in der zweiton Kammer umgesetzt werden sollen,» einThe function of the mass in the second or reaction chamber is to let the nitrogen pass through and into the refrigerant and evaporation chambers while being undesirable Components of the gas mixture are removed by reacting. The exact composition of this mass depends of course on the type of first mass in the combustion chamber. Generally the products of combustion are from the first Chamber, which are to be implemented in the two-tone chamber, »a

- 14 2 09852/0782- 14 2 09852/0782

Metalloxyd, das aus dem Azid entsteht, und etwas freies Metall aus dem Azid> wenn die Verbrennungsmasse reich an Azid ist. Die zweite oder Reaktionsmasse wird im folgenden unter Bezugnahme auf die bevorzugte Verbrennungsmasse, beispielsweise aus Natriumazid und Kaliumperchlorat, besprochen.Metal oxide created from the azide and some free metal from the azide> when the cremation mass is rich in azide. The second or reaction mass is referred to below to the preferred combustion mass, for example from sodium azide and potassium perchlorate.

Wie oben erwähnt, sind die Hauptverbrennungsprodukte, wenn Natriumazld und Kaliumperchlorat in stöchiometrischen Mengenverhältnissen anwesend sind, Stickstoff, Natriumoxyd und Kaliumperchlorate Das Natriumoxyd ist auc zwei Gründen unerwünscht. Erstem.; reagiert es mit dem Preon in der Kühlmittelkammer wie folgt: . ^N As mentioned above, when sodium azide and potassium perchlorate are present in stoichiometric proportions, the main combustion products are nitrogen, sodium oxide and potassium perchlorate. Sodium oxide is undesirable for two reasons. First .; it reacts with the pron in the coolant chamber as follows:. ^N

2Na₂O + C₂Cl₂P^ > CO(Cl oder P)₂ + CO + 4Na(Cl oder P)2Na ₂ O + C ₂ Cl ₂ P ^> CO (Cl or P) ₂ + CO + 4Na (Cl or P)

Wie oben erwähnt, ist die Anwesenheit von Phosgen (COCl₂) oder Fluorphosgen (C0P_?) und Kohlenmonoxyd unerwünscht. Zweitens ist aber Natriuraoxyd selbst für den Menschen schädlich, wenn er es einatmet, und sollte daher in dem Schutzkissen gemäß der Erfindung nicht anwesend sein.As mentioned above, the presence of phosgene (COCl ₂ ) or fluorophosgene (COP _? ) And carbon monoxide is undesirable. Second, however, sodium oxide itself is harmful to humans when inhaled and should therefore not be present in the protective cushion according to the invention.

Wenn die Masse in der ersten oder Verbrennungskammer reich an Azid ist, so wird als eines der Verbrennungsprodukte auch freies Natrium erzeugt. Das Natrium greift das Freon an und zersetzt es und führt zur Bildung schädlicher Verbrennungsprodukte. Außerdem kann natürlich freies Natrium in dem Schutzkissen schädlich sein, wenn es vom Menschen eingeatmet wird.If the mass in the first or combustion chamber is rich in azide, one of the combustion products will also be free Sodium creates. The sodium attacks the freon and breaks it down and leads to the formation of harmful combustion products. In addition, of course, free sodium in the protective cushion can be harmful when it is inhaled by humans.

Unabhängig von dem Mengenverhältnis von Kali urn per chlorat und Natriumazid muß daher die Masse in der zweiten oder Reaktionskammer einen oder mehrere Bestandteile, die mit dem Metalloxyd, d.h.· Na₂O, reagieren, enthalten. Es wurde gefunden, daß sich ein saures Oxyd, .wie Siliciumoxyd, Boroxyd, Guprioxyd oder Aluminiumoxyd, für diesen Zweck eignet.Regardless of the proportions of potassium per chlorate and sodium azide, the mass in the second or reaction chamber must therefore contain _{one or more components which react with the metal oxide, ie Na 2 O.} It has been found that an acidic oxide, such as silicon oxide, boron oxide, guprioxide or aluminum oxide, is suitable for this purpose.

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5^75 ^ 7

152 899152 899

Wenn Siliciumoxyd verwendet wird, so wird es in der Form von Silikagel, Sand oder zerstoßenem Glas verwendet. Natriumoxyd reagiert mit dem Siliciumdioxyd *d.e folgt:When silica is used it is in the form of Used silica gel, sand, or crushed glass. Sodium oxide reacts with silicon dioxide * d.e follows:

Na₂O + SiO₂ > Na₂SiO, (Natriummetasilikat)Na ₂ O + SiO ₂ > Na ₂ SiO, (sodium metasilicate)

Diese Gleichung ist eine vereinfachte Wiedergabe der tatsächlich erfolgenden chemischen Umsetzungen, da Silikagel nicht einfach aus SiOp besteht, sondern auch Hydroxylgruppen, Wasser und andere Verunreinigungen enthält. Auch können sich Natriumoxyd,und Siliciumdioxyd in anderen Verhältnissen unter Bildung anderer, weniger genau definierter Silikate miteinander verbinden.This equation is a simplified representation of the actual chemical reactions that take place, since silica gel is not simple consists of SiOp, but also contains hydroxyl groups, water and other impurities. Sodium oxide, and Combine silicon dioxide in different proportions to form other, less precisely defined silicates.

Da Natriummetasilikat (Na₂SiO₇) einen niedrigeren Schmelzpunkt (1^β2°Κ) als Siliciumdioxyd hat, kann es durch die Bildung von Na₂SiO-, zur Ausbildung einer Schmelze auf der Silikageloberfläche kommen. Das glasige Aussehen des Silikagels, das in manchen Versuchen, bei denen Siliciumdioxyd als Hauptkomponente der zweiten oder Reaktionsmasse verwendet wurde, bemerkt wurde, ist vermutlich dem geschmolzenen Na₂SiO-, zuzuschreiben. Es ist anzunehmen, daß diese geschmolzene Oberfläche auch die Trennung nicht-reaktiver Teilchen begünstigt, indem sie diese in der klebrigen Oberflächenschicht abfängt.Since sodium metasilicate (Na ₂ SiO ₇ ) has a lower melting point (1 ^ β2 ° Κ) than silicon dioxide, the formation of Na ₂ SiO- can lead to the formation of a melt on the silica gel surface. The glassy appearance of the silica gel, which was noted in some experiments using silica as the major component of the second or reaction mass, _{is believed to be due to the molten Na 2 SiO-.} It is believed that this molten surface also favors the separation of non-reactive particles by trapping them in the sticky surface layer.

Vermutlich kondensiert ein beträchtlicher Teil des Natriums an den kälteren Flächen des" SiTikageis, während ein größerer Teil davon durch Umsetzen mit dem Silikagel entfernt wird. Diese "Umsetzung ist vermutlich hauptsächlich eine Umsetzung zwischen Natrium und den Hydroxylgruppen und Wasser, die an die sehr poröse Oberfläche des Silikagels gebunden sind. Dies wird durch die folgenden Reaktionsgleichungen veranschaulicht:Presumably a considerable part of the sodium condenses on the colder surfaces of the SiTika ice, while a larger part is removed from it by reacting with the silica gel. This "implementation is probably mainly a reaction between sodium and the hydroxyl groups and water, which is involved in the very porous surface of the silica gel are bound. This is illustrated by the following reaction equations:

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2Na + H₂O — > Na₂O +2Na + H ₂ O _{→ Na 2} O +

Na + (-Si - OH) > -Si-O-Na + 1/2HNa + (-Si-OH) > -Si-O-Na + 1 / 2H

Daß diese Reaktionen tatsächlich ablaufe/h, ergibt sich aus der Anwesenheit von Wasserstoff in den austretenden Produkten. Bei der Umsetzung gebildetes Natriumoxyd würde fest oder teilweise flüssig sein, je nachdem, welche Temperatur das Treibmittel
aus der Verbrennungskammer hat. Theoretisch reagiert das bei
dieser Temperatur erzeugte Natriumoxyd rasch mit dem Silikagel gemäß der obigen Gleichung unter Bildung von Natriummetasilikat, Wenn Boroxyd (BqO-z) verwendet wird, so wird es in der Form von . Perlen, unregelmäßig geformten Granalien oder als Niederschlag axt einem Träger, wie Aluminiumoxyd oder zerstoßenen Ziegeln,
verwendet.The fact that these reactions actually take place / hour results from the presence of hydrogen in the emerging products. Sodium oxide formed in the reaction would be solid or partially liquid, depending on the temperature of the propellant
from the combustion chamber. Theoretically, that responds to
This temperature generated sodium oxide rapidly with the silica gel according to the above equation to form sodium metasilicate. If boron oxide (BqO-z) is used it will be in the form of. Pearls, irregularly shaped granules or as a precipitate ax a support, such as aluminum oxide or crushed bricks,
used.

Das Metalloxyd, d.h. Na₂O, löst sich in dem Boroxyd und reagiert 'mit diesem in einem weiten Zusammensetzungsbereich. Die molare Menge von Na₂O in BgO-, kann von 0 bis 50 Mol-$ oder darüber
variieren.The metal oxide, ie Na ₂ O, dissolves in the boron oxide and reacts with it in a wide range of compositions. The molar amount of Na ₂ O in BgO-, can be from 0 to 50 mol- $ or above
vary.

Wenn 1 Mol Na₂O sich mit 2 Mol B₂O, verbindet, so bildet sich
Natriumtetraborat, wie sich aus der folgenden Reaktionsgleichung ergibt:When 1 mole of Na ₂ O combines with 2 moles of B ₂ O, it forms
Sodium tetraborate, as can be seen from the following reaction equation:

Na₂ONa ₂ O

Wenn bei der Umsetzung 1 Mol Na^O mit 1 Mol B_g0-, reagiert,
so bildet sich Natriummetaborat:If in the reaction 1 mole of Na ^ O _{reacts with 1 mole of B g} 0-,
this is how sodium metaborate is formed:

Na₂O + B₂O₅ - > 2NaBO₂ Na ₂ O + B ₂ O ₅ -> 2NaBO ₂

209852/0782209852/0782

152 899152 899

Tatsächlich ist das Verhältnis von Natriumoxyd zu Boroxyd natürlich nicht genau definierbar, und es bildet sich ein Boratglas.In fact, the ratio of sodium oxide to boron oxide is natural not exactly definable, and a borate glass is formed.

Die Tatsache, daß Metalloxyde sich in Boroxyd und Slliciumdioxyd in verschiedenen Mengen lösen, ist theoretisch ein ausgesprochener Vorteil der Erfindung, da eine Oberflächenschicht eine weitere Umsetzung nicht verhindern, sondern nur in die Teilchen hineindiffundieren würde.The fact that metal oxides dissolve in different amounts in boron oxide and silicon dioxide is theoretically a definite one Advantage of the invention, since a surface layer does not prevent a further conversion, but only into the Particles would diffuse into it.

Obwohl dies nicht klar erwiesen ist, ist auch anzunehmen, daß Borsäure (Η-,ΒΟ·,) sich ebenso wie BgO-,, das Anhydrid der Borsäure, verhalten würde. ·Although this has not been clearly proven, it can also be assumed that boric acid (Η-, ΒΟ ·,), like BgO- ,, the anhydride of boric acid, would behave. ·

Es wurde auch gefunden, daß das Boroxyd zweckmäßig als Dispersion auf einem festen Träger und zu einer festen, porösen Masse zusammengesintert verwendet werden kann. Wenn es in dieser Form verwendet wird, wird das gepulverte B₂O-/ mit dem festen Träger, der Aluminiumoxyd, zerstoßener Ziegelstein oder ein anderes Material, das bei den'zum Sintern angewandten Temperaturen nicht schmilzt, sein kann, vermischt, und das Gemisch wird auf etwa 400 bis 800°C erhitzt. Dann v/lrd das heiße Gemisch in eine Form eingebracht und von Hand gepackt oder mittels einer hydraulischen Presse zu einer höheren Dichte komprimiert. Alternativ kann das heiße Gemisch gekühlt und dann zerstoßen und in eine Form eingebracht und diese dann auf 400 bis 800^pC erhitzt werden. Dabei wird eine sehr feste monolithische Struktur erhalten, die Vorteile bei Vibrationen, beim Zusammenfügen und hinsichtlich der Strukturfestigkeit bietet.It has also been found that the boron oxide can expediently be used as a dispersion on a solid support and sintered together to form a solid, porous mass. When used in this form, the powdered B ₂ O- / is mixed with the solid support, the alumina, crushed brick or other material that may not be at the temperatures used for sintering, and the mixture is heated to around 400 to 800 ° C. Then the hot mixture is placed in a mold and packed by hand or compressed to a higher density using a hydraulic press. Alternatively, the hot mixture can be cooled and then crushed and placed in a mold and then heated ^{to 400 to 800 pC.} A very solid monolithic structure is obtained, which offers advantages in terms of vibration, assembly and structural strength.

Wenn in der zweiten oder Reaktionsmasse Cuprioxyd (CuO) verwendet wird, so reagiert dieses wie folgt mit Natriumoxyd:If cupric oxide (CuO) is used in the second or reaction mass it reacts with sodium oxide as follows:

Na₀O '+ CuO ) Na₀CuO₀ Na ₀ O '+ CuO) Na ₀ CuO ₀

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209862/0782209862/0782

152 899152 899

Bei den durchgeführten Versuchen wurde Kupferoxyd in Drahtform verwendet. Es konnte-jedoch, auch in anderer Form, beispielsweise als Niederschlag auf einem Träger, verwendet werden. Nach Brennen würde das Kupferoxyd durch metallisches Natrium bzw, Natriumoxyd vollständig in metallisches Kupfer bzw. Natriumcuprit umgewandelt werden, Die Reaktion von Cuprioxyd und metallischem Natrium erfolgt nach der folgenden Reaktionsgleichung: In the experiments carried out, copper oxide was used in wire form. It could - however, also in another form, for example as a precipitate on a support. To The copper oxide would burn through metallic sodium or sodium oxide completely into metallic copper or sodium cuprite The reaction of cupric oxide and metallic sodium takes place according to the following reaction equation:

2Na2Na

CuOCuO

■} Cu + Na₂O ■} Cu + Na ₂ O

Wenn Aluminiumoxyd (AIgO,) als ein Bestandteil in der zweiten oder Reaktionsmasse verwendet wird, so wird es vorzugsweise in der Form eines Bettes aus aktiviertem Aluminiurnoxyd verwendet. Aluminiumoxyd ist vermutlich ein sehr wir.When aluminum oxide (AIgO,) as a component in the second or reaction mass is used, it is preferably used in the form of an activated alumina bed. Alumina is probably a very us.

metameta

_pes ,chemisches _p es, chemical

sches Filter für Natriumoxyd und weniger für/Natrium, obwohl Natrium bei erhöhten Temperaturen mit dem Aluminiumoxyd reagiert. In den durchgeführten Versuchen wurde durch Extraktion des Filterbettes mit Wasser festgestellt, daß eine beträchtliche chemische Umsetzung von Natriumoxyd mit dem Aluminiumoxyd erfolgt war. Die wäßrige Lösung wurde angesäuert, wodurch Aluminiumhydroxyd ausfiel, das durch Umsetzung mit Natriumoxyd in ein lösliches Aluminat übergeführt war. Die Reaktionen sind:nice filter for sodium oxide and less for / sodium, though Sodium reacts with aluminum oxide at elevated temperatures. In the experiments carried out, extraction was used of the filter bed with water found that a considerable chemical reaction of sodium oxide with the aluminum oxide was done. The aqueous solution was acidified, whereby aluminum hydroxide precipitated out by reaction with sodium oxide was converted into a soluble aluminate. The reactions are:

oderor ++ Al₂O₃ Al ₂ O ₃ ^>> 2Na₃AlO₃ 2Na ₃ AlO ₃ Na₂ONa ₂ O ++ Al₂O₃ Al ₂ O ₃ 2NaAlO₂ 2NaAlO ₂ H₂OH ₂ O tt ♦ AlO₃-? ♦ AlO ₃ -? ^a3 ^a 3 3Na⁺ 3Na ⁺ Al(OH)₃ Al (OH) ₃ AlO "AlO " + 3H⁺ + 3H ⁺ νν TT

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209852/0782209852/0782

toto

NaAlOp = > Na⁺ + AlO₀ "(oder HNaAlOp => Na ⁺ + AlO ₀ "(or H

+ ^H2°
AlO₂ + H⁺ + —£ + ^H 2 °
AlO ₂ + H ⁺ + - £

Es wurde gefunden, daß es sehr zweckmäßig ist, außer dem sauren Oxyd in der zweiten Masse noch Aktivkohle zu verwenden, um das metallische Natrium bei hohen Temperaturen zu Natriumcarbid umzusetzen. D.h. wenn die Masse in der ersten oder Verbrennungskammer reich an Azid ist (d.h. mehr als die stochiometrische Menge an Natriumazid enthält), ist es sehr erwünscht, der Masse in der zweiten Kammer Kohlenstoff in der Form von Aktivkohle zuzusetzen. Kohlenstoff und saures Oxyd können miteinander vermischt oder in getrennten Schichten in der Reaktionskammer angeordnet werden. It has been found to be very useful besides the acidic one Oxide in the second mass still uses activated carbon to convert the metallic sodium to sodium carbide at high temperatures to implement. I.e. when the mass is in the first or combustion chamber is rich in azide (i.e. more than the stoichiometric Amount of sodium azide), it is very desirable to add carbon to the mass in the second chamber in the form of activated charcoal to add. Carbon and acidic oxide can be mixed together or placed in separate layers in the reaction chamber.

D. Verdampfungs- und KühlmasseD. Evaporation and cooling mass

Die Funktion der Kühl- und Verdampfungsinasse in der Kammer Jh besteht, wie der Name besagt, darin, die gasförmigen Produkte aus der zweiten Verbrennungskammer aufzunehmen undThe function of the cooling and evaporation in the chamber Jh is, as the name suggests, to receive the gaseous products from the second combustion chamber and

(a) diese Gase zu kühlen und(a) to cool these gases and

(b) eine Verdampfung herbeizuführen, so daß weiteres Gas unter Bildung eines Gasgemisches von erhöhtem Volumen gebildet wird.(b) cause evaporation so that additional gas is formed with the formation of a gas mixture of increased volume is formed.

Hierfür können grundsätzlich eine große Anzahl von Verbindungen, die unter Bildung eines Gases verdampfen oder sublimieren, verwendet werden. Wie oben erwähnt, muß aber das Gas, um in einem bemannten Fahrzeug in einem Stoßäärnmungssystem verwendet werden zu können, vom Menschen eingeatmet werden können, darf nicht entzündlich, nicht ätzend und auch sonst nicht schädlich für Menschen sein.In principle, a large number of compounds that evaporate or sublime with the formation of a gas can be used for this purpose. be used. As mentioned above, however, the gas must be used in a manned vehicle in a shock insulation system to be able to be inhaled by humans, may non-flammable, non-corrosive and also not otherwise harmful to humans.

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Flüssige Halogenkohlenstoffe haben sich als sehr gut als Kühl- und Verdampfungsmittel erwiesen. Insbesondere wurde gefunden, daß Perfluorcyclobutan und Perfluordimethylcyclobutan gut verwendbar sind. Wie oben erwähnt, ist es wesentlich, daß die aus der zweiten oder Reaktionskammer austretenden Gase keine Produkte (beispielsweise Natrium oder Natriumoxyd) enthalten, die den Halogenkohlenstoff unter Bildung von Phosgen und/oder Kohlenmonoxyd zersetzen. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, dem Kühlmittel eine schwache Säure (beispielsweise 2-A'thylhexansäure) zuzusetzen, um unerwünschte Produkte (beispielsweise freies Natrium), die die zweite Kammer durchsetzen können, ausreagieren zu 'lassen. Außerdem sollen die in den Halogenkohlenstoff in der Kammer eintretenden Gase nicht zu heiß (beispielsweise 1093⁰C, 2000⁰F) sein, da andernfalls eine Zersetzung des iialogenkohlenstoffs erfolgen kann. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die zweite oder Reaktionsmasse eine Kühlwirkung auf die Gase aus der ersten oder Verbrennungskammer hat.Liquid halocarbons have proven to be very good cooling and evaporating agents. In particular, it has been found that perfluorocyclobutane and perfluorodimethylcyclobutane are useful. As mentioned above, it is essential that the gases exiting the second or reaction chamber do not contain any products (e.g. sodium or sodium oxide) which will decompose the halocarbon to form phosgene and / or carbon monoxide. In some cases it is advantageous to add a weak acid (for example 2-ethylhexanoic acid) to the coolant in order to allow undesired products (for example free sodium), which can penetrate the second chamber, to react. In addition, entering the halocarbon in the chamber gases should not be too hot (eg 1093 ⁰ C, 2000 ⁰ F), otherwise can be done decomposition of iialogenkohlenstoffs. In this connection it should be mentioned that the second or reaction mass has a cooling effect on the gases from the first or combustion chamber.

Es können Jedoch natürlich auch andere Massen verwendet werden, die den obigen Anforderungen hinsichtlich einer. Verträglichkeit für den Menschen genügen. Außerdem ist die Verdampfungswirkung zwar erwünscht, jedoch nicht absolut notwendig, d.h. es können auch Mittel verwendet werden, die eine KUhlwirkung ausüben, ohne den aus der zweiten Kammer austretenden Produkten weiteras Gas zuzuführen. Beispielsweise kann ein Material von hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet werden, um Wärme von den gasförmigen Produkten aus der zweiten oder Reaktionskammer zu absorbieren, ohne selbst Gas zu liefern.However, it is of course also possible to use other masses that meet the above requirements with regard to a. compatibility enough for humans. In addition, the vaporizing effect is desirable, but not absolutely necessary, i.e. it can Means can also be used which exert a cooling effect without the products exiting from the second chamber To supply gas. For example, a material of high thermal conductivity can be used to remove heat from the gaseous To absorb products from the second or reaction chamber without supplying gas itself.

In manchen Fällen ist es sogar nicht einmal notwendig, die Gase au;:; dor zweiten oder Reaktionskammer zu kühlen. Das ist beispielsweise der Fall, wenn die Umsetzung in der zweiten oder Reaktionskammer zusammen mit der Wärmeabsorption durch die Mfuj".ο in dieser zweiten Kammer derart sind, daß das aus dieser Kammer austretende Gasgemisch bereits bei ausreichend niedrigerIn some cases it is not even necessary to bleed the gases;:; dor second or reaction chamber to cool. This is for example the case when the reaction in the second or reaction chamber together with the absorption of heat by the Mfuj ". O in this second chamber are such that from this Gas mixture escaping from the chamber at a sufficiently low level

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Temperatur vorliegt oder bei ihrer Verwendung die höhere Austrittstemperatur zulässig ist.Temperature or the higher outlet temperature if it is used is permissible.

Beispiel 1example 1

Zur Herstellung der ersten Reaktionsmasse wurde ein Gemisch aus Kaliumperchlorat und Natriumazid wie folgt hergestellt: Kaliumperchlorat (reagent grade, mindestens 99>5# KClOu) mit einer Teilchengröße von etwa 10μ wurde verwendet, um die gewünschte Brenngeschwindigkeit zu erzielen. Das Kaliumperchlorat wurde in einem Mikro-Pulverizer unter Verwendung von zwei Durchgängen bei 12 100 Upm auf diese Teilchengröße vermählen. Das pulverisierte Kaliumperchlorat wurde trocken gehalten und unmittelbar vor seiner Verwendung noch zwei Stunden bei 110T getrocknet.To prepare the first reaction mass, a mixture of potassium perchlorate and sodium azide was prepared as follows: Potassium perchlorate (reagent grade, at least 99> 5 # KClOu) with a particle size of about 10µ was used to achieve the desired burn rate. The potassium perchlorate was in a micro pulverizer using Mill two passes at 12,100 rpm to this particle size. The powdered potassium perchlorate was kept dry and was kept for two hours immediately prior to use 110T dried.

Das verwendete Natriumazid war "J.T. Baker - "practical" grade". Um die gewünschte Brenngeschwindigkeit zu erzielen, wurde das Azid in einem Mörser zu einem feinen Pulver mit einer Teilchengröße unter 0,701 mm (all passed through a Tyler No. 24 screen), wovon 85$ eine Teilchengröße unter 0,246 mm (passed through a Tyler No. 60 screen) hatten, vermählen. In späteren Versuchen wurde Natriumazid mit einer Reinheit von mindestens 99$ und einer Teilchengröße von 0,05 bis 0,4 mm (0,05 to 0.4 mm mesh size) verwendet, nachdem in einem Tyler-Sieb Nr. 35 (lichte Maschenweite 0,417 mm) Klumpen entfernt worden waren. Es wurde gefunden, daß dieses gesiebte Natriumazid direkt anstelle des vermahlenen "Baker"-Natriumazids verwendet werden konnte, ohne daß die ballistischen Eigenschaften beträchtlich anders waren.The sodium azide used was "J.T. Baker -" practical "grade". In order to achieve the desired burning rate, the azide was turned into a fine powder with a particle size in a mortar less than 0.701 mm (all passed through a Tyler No. 24 screen), of which $ 85 has a particle size below 0.246 mm (passed through a Tyler No. 60 screen) had married. In later attempts was sodium azide with a purity of at least $ 99 and a particle size of 0.05 to 0.4 mm (0.05 to 0.4 mm mesh size) after being placed in a No. 35 Tyler sieve (clear Mesh size 0.417 mm) clumps had been removed. It was found that this sieved sodium azide was used directly instead of the milled "Baker" sodium azide could be used without the ballistic properties being significantly different was.

Das pulverisierte Kaliumperchlorat und das Natriumazid wurden von Hand durch Rühren für 5 bis 10 Minuten miteinander vermischt (in anderen Beispielen wurde eine Kombination von Rühren und Schütteln der Pulver in geschlossenen Behältern zum Vermischen angewandt). Durch stetiges sorgfältiges Vor-The powdered potassium perchlorate and sodium azide were mixed together by hand by stirring for 5 to 10 minutes (In other examples, a combination of stirring and shaking the powders in closed containers was used used for mixing). Through constant careful preparation

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titi

■mischen wurde ein einheitliches trockenes granuläres Material erhalten, das zu Pellets verpreßt werden konnte. Das Gemisch enthielt 90 Gew.-^ Natriumazid und 10$ Kaliumperchlorat.■ mix became a uniform dry granular material obtained that could be pressed into pellets. The mixture contained 90% by weight sodium azide and 10% potassium perchlorate.

Das Gemisch wurde zu Pellets von je 0,2 g mit einem Durchmesser von 1,14 cm (0.45 inch) und einer Dicke, von 0,102 cm (0.040 inch) verpreßt, wofür eine zylindrische Matrize mit einem Durchmesser von 1,14 cm (0.45 inch) und eine Kraft von 2268 kg (5000 pounds) angewandt wurde und sowohl eine "Carver press" als auch eine "Stokes Model P single punch tablet press" verwendet wurden. Zwölf dieser Pellets mit einem Gesamtgewicht von 2,51 g wurden in den Boden des Gehäuses (containing structure) einer einzelnen Gaserzeugungseinheit, wie sie in Figur 3 gezeigt ist, eingebracht. Außerdem wurden neun Pellets eines Gemisches von Bor und Kaliumnitrat mit 18$ Bor und 82$ Kaliumnitrat (2R-1P-60 type pellets made by the Flare Northern Department of Atlantic Research Corporation of Sangus, California) von je 0,035 g Gewicht zwischen die zwölf Pellets aus der ersten Verbrennungsrnasse eingebracht. Das Gehäuse der Gaserzeugungseinheit hatte eine Weite von 3,56 em (1.4 inches) und eine Länge von 8,89 cm (3,5 inches).The mixture became pellets of 0.2 g each, 1.14 cm (0.45 inch) in diameter and 0.102 cm thick (0.040 inch) for which a cylindrical die with a diameter of 1.14 cm (0.45 inch) and a force of 2268 kg (5000 pounds) was used and both a Carver press and a Stokes Model P single punch tablet press ". Twelve of these pellets with a total weight of 2.51 g were placed in the bottom of the housing (containing structure) of a single gas generating unit, as shown in Figure 3, introduced. There were also nine pellets a mixture of boron and potassium nitrate with $ 18 boron and $ 82 potassium nitrate (2R-1P-60 type pellets made by the Flare Northern Department of Atlantic Research Corporation of Sangus, California) weighing 0.035 g each between the twelve Pellets brought in from the first combustion mass. That The housing of the gas generating unit had a width of 3.56 em (1.4 inches) and a length of 8.89 cm (3.5 inches).

Zur Zündung dieses Gemisches wurden ein handelsüblicher Zünder (Atlas match) und 0,7 g IP-60, (einem Pulver aus 82$ Kaliumnitrat und 18$ Bor), in einer Aluminiumfolie verpackt, um den Zündkopf herum am Boden der Gaserzeugungseinheit angeordnet.To ignite this mixture, a commercially available detonator (Atlas match) and 0.7 g of IP-60, (a powder of 82 $ potassium nitrate and 18 $ boron), packed in an aluminum foil, arranged around the ignition head at the bottom of the gas generating unit.

Über diese Masse wurde ein Stahlsieb gelegt, und auf das Sieb wurde eine Schicht von 0,2 g Stahlwolle eingebracht. Dann wurden 6,0 g Silikagel (1,651 bis 3,962 min, 5 to 10 mesh) auf die Stahlwolle gelegt. Eine zweite Schicht von 0,2 g Stahl-V7olle wurde auf das Silikagel gelegt und wiederum mit einem Stahlsieb überdeckt. Über dieses letzte Sieb wurde, wie in Filgur 3 gezeigt, eine Platte und die zum Zerbersten bestimmte Scheibe gelegt. 24 g Freon (F-C318), d.h. Cj₁Fg, wurden in dieA steel screen was placed over this mass, and a layer of 0.2 g of steel wool was placed on top of the screen. Then 6.0 g of silica gel (1.651 to 3.962 min, 5 to 10 mesh) was placed on the steel wool. A second layer of 0.2 g full steel was placed on top of the silica gel and again covered with a steel screen. As shown in Filgur 3, a plate and the bursting disc were placed over this last sieve. 24 g of Freon (F-C318), ie Cj ₁ Fg, were added to the

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Kammer über der Platte mit der Zerberstscheibe eingebracht und mit einem zum Zerbersten bestimmten Diaphragma bedeckt, wie in Figur 3 gezeigt.Chamber placed above the plate with the bursting disc and covered with a bursting diaphragm, such as shown in FIG.

Der Zünder wurde mit elektrischem Strom gespeist, um die Zündung zu bewirken. Die erste Masse brannte etwa 25 Millisekunden und gab dabei ihre Gase in die zweite Reaktionskammer ab, aus der die Gase wiederum in die Kühl- und Verdampfungskammer strömten und dabei ein Gasgemisch bildeten, das in einen Vakuumtank mit einem Volumen von 2,8 1 ausgebracht wurde. Die Analyse des bei dieser· Zündung gebildeten Gasgemisches ergab, daß das Freon nur geringfügig zersetzt war und kein Phosgen sich gebildet hatte.The detonator was fed with electric current to ignite to effect. The first mass burned for about 25 milliseconds, releasing its gases into the second reaction chamber, from the the gases in turn flowed into the cooling and evaporation chamber and thereby formed a gas mixture that in a Vacuum tank with a volume of 2.8 1 was applied. The analysis of the gas mixture formed during this ignition showed that the freon was only slightly decomposed and no phosgene had formed.

Nach der Zündung erschien das Silikagel zusammengesintert. Die Oberflächen der einzelnen Teilchen-waren durch Umsetzung mit Natriumoxid und Bildung von Natriuinsilikat glasig geworden. Daß eine beträchtliche chemische Umsetzung zwischen dem Natrium und dem Natriurnoxyd in der zweiten Kammer erfolgt war, ergab sich aus zwei Faktoren. Das Auftreten einiger Voluin-ίί Wasserstoff in den Austrittsgasen war das Ergebnis einer, Umsetzung von Natrium mit Wasser und Hydroxylgruppen an der Oberfläche des Filtermaterial». Außerdem zeigte sich durch Bestimmen des Rückstandes nach Extraktion mit Wasser, daß Silikagel in lösliches Natriumsilikat übergeführt worden war.After ignition, the silica gel appeared sintered together. The surfaces of the individual particles were due to conversion glassy with sodium oxide and formation of sodium silicate. That there is a considerable chemical reaction between the sodium and the sodium oxide was made in the second chamber, resulted from two factors. The appearance of some voluin-ίί Hydrogen in the exit gases was the result of a reaction of sodium with water and hydroxyl groups on the Surface of the filter material ». It also showed through Determination of the residue after extraction with water that Silica gel had been converted into soluble sodium silicate.

Es wurua nach dem Verfahren von Beispiel 1 gearbeitet mit der Abweichung, daß 2^ g Freon in dor Verdampfungs- und Kühlkammer und 21 Pellets aus der erster) Hasse (d.h. 4,08 g) verwendet wurden. Es wurden im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erzielt wie in Beispiel 1.The procedure of Example 1 was followed with the Deviation that 2 ^ g of Freon in the evaporation and cooling chamber and 21 Hasse first pellets (i.e. 4.08 g) were used. They were essentially the same Results obtained as in Example 1.

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«Γ«Γ

Beispiel 3Example 3

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 2 gearbeitet mit der Abweichung, daß 33 S Freon verwendet wurden. Auch in diesem Fall vcurden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt.The procedure of Example 2 was followed, with the difference that 33 S Freon were used. Also in this Case v, satisfactory results have been obtained.

Beispiel 4Example 4

Zum Zwecke des Vergleichs wurde nach dera Verfahren von Beispiel 3 gearbeitet mit der Abweichung, daß die zweite oder Reaktionskammer leer gelassen wurde, so daß die Verbrennungsprodukte der ersten oder Verbrennungskammer direkt in das Preon in der Verdampfungs- und Kühlkammer strömten. Es erfolgte eine beträchtliche Zersetzung des Preors, und in den Zersetzungsprodukten wurden 36 ppm Phosgen gefunden. For comparison purposes, the procedure of Example 3 worked with the difference that the second or reaction chamber was left empty, so that the combustion products of the first or combustion chamber directly into the Preon in the evaporation and cooling chamber flowed. Considerable decomposition of the Preor occurred and 36 ppm of phosgene was found in the decomposition products.

Bgispifei 3Example 3

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 gearbeitet mit der Abvreichung, daß ein Silikagel mit einer Teilchengröße von O,83J5 bis 1 j397 mm (12 to 20 mesh) verwendet wurde. Auch in diesem Pail wurden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt,The procedure of Example 1 was followed with the Administration that a silica gel with a particle size of 0.33 to 1.53 mm (12 to 20 mesh) was used. Also in Satisfactory results have been achieved with this pail,

Beispiel 6Example 6

Ef3 wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 gearbeitet mit der Abweichung, daß anstelle des Silikagels in der zweiten oder Reaktionskammer 9>0 g aktiviertes Aluminiumoxyd (AlgO-,) und in der dritten Kammer Preon 03131(GhFo) verwendet wurden. Es wurden die gleichen zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt. Durch Extrahieren des Pilterbettes mit Wasser wurde festgestellt, daß eine beträchtliche chemische Umsetzung zwischen Natriumoxyd und Aluminiumoxyd erfolgt war, Die wäßrige Lösung wurde dann angesäuert, wobei Alutiiiniumhydroxyd ausfiel* das durch Umsetzen mit Natriumhydroxid in ein lösliches Alutninat übergeführt worden war,Ef3 was followed by the procedure of Example 1 with the Deviation that instead of the silica gel in the second or reaction chamber 9> 0 g of activated aluminum oxide (AlgO-,) and in the third chamber Preon 03131 (GhFo) were used. It the same satisfactory results were obtained. By extracting the bed of pilter with water it was found that a considerable chemical reaction between Sodium oxide and aluminum oxide was done, the aqueous solution was then acidified, whereby aluminum hydroxide precipitated by reacting with sodium hydroxide into a soluble alutninate had been convicted

Beispiel 7Example 7

Eö wurde nach dem Verfahren von Beispiel 6 gearbeitet,The procedure of Example 6 was followed,

, 25 -2Q9SS2/Q7&2, 25 -2Q9SS2 / Q7 & 2

Es wurden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt.Satisfactory results have been obtained.

Beispiel 8 Example 8

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 gearbeitet mit der Abweichung, daß die erste Masse aus 79$ Natriumazid und 21$ Kaliumperclilorat bestand. Es wurden dreizehn dieser Pellets verwendet, deren Gesamtgewicht 5j2 g betrug. Keine die Wärmeentwicklung unterhaltenden Pellets wurden verwendet. In der zweiten oder Reaktionskammer wurde Silikagel mit einer Teilchengröße von 0,833 bis 1,397 nim (12-20 mesh) verwendet. Es wurden zufriedenstellende Ergebnisse, die praktisch gleich denen der vorhergehenden Beispiele waren, erzielt.The procedure of Example 1 was followed, with the difference that the first mass of $ 79 sodium azide and $ 21 Potassium perclilorate. Thirteen of these pellets were used, the total weight of which was 5½ g. No heat build-up entertaining pellets were used. In the second or reaction chamber was silica gel with a particle size from 0.833 to 1.397 nim (12-20 mesh) used. There have been satisfactory results that are practically the same those of the previous examples.

Beispiel 9 Example 9

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 8 gearbeitet, jedoch wurden 24 g Freon (F-318) und 17 Pellets (6,8 g) der ersten Masse verwendet. Auch in diesem Fall wurden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt.The procedure of Example 8 was followed, except that 24 g of Freon (F-318) and 17 pellets (6.8 g) became the first Mass used. In this case, too, satisfactory results were obtained.

Beispiel 10 Example 1 0

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 9 gearbeitet mit der Abweichung, daß die erste Masse aus 75$ Natriumazid und 25$ Kaliumperchlorat bestand. 10 Pellets (4,8 g) wurden verwendet, 20 g Freon (F-C318) wurden verwandet. Auch in diesem Fall wurden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt,The procedure of Example 9 was followed the deviation that the first mass consists of $ 75 sodium azide and $ 25 potassium perchlorate. 10 pellets (4.8 g) were used 20 g of freon (F-C318) was used. Also in this Case satisfactory results were obtained,

Beispiel 11Example 11

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 10 gearbeitet, jedoch wurden in- der ersten Reaktionsmasse nur 40$ Natriumazid und 60$ Kaliumperchlorat verwendet. Es erfolgte eine nur geringfügige Zersetzung des Freon, Kein Phosgen wurde gebildet. Eine geringe Menge an Stickoxyd wurde gebildet.The procedure of Example 10 was followed, however Only $ 40 sodium azide and $ 60 potassium perchlorate were used in the first reaction mass. There was only one slight decomposition of the freon, no phosgene formed. A small amount of nitric oxide was formed.

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Beispiel 12 Example 12

Es wurde nach dem Verfahren von Bei&piel 1 gearbeitet mit der Abweichung, daß in der zweiten oder Reaktionskammer 6 g aktivier tes Alum j nium oxyd mit einem Überzug von 20 Gew. -$ H_VBO_V zusammen mit einer Schicht aus Cuprioxyd (CuO) (in Drahtform) mit einer Dicke von 1,27 cm (0.5 inch) verwendet wurden. y$ Pellets (6,6g) der ersten Masse wurden verwendet. Keine die Wärmeentwicklung unterhaltende Masse wurde verwendet. In der Verdampfungs- und Kühlkammer .wurden 20 g Preon (P-CJ18) verwendet. Nach der Zündung wurde festgestellt, daß keine Zersetzung des Preon erfolgt war. Es wurde ein sehr reines Gas erzeugt. Kein Phosgen wurde gebildet. Das Kupfercocyd war teil v/eise in metallisches Kupfer und Natriumeuprit umgewandelt worden.It was prepared by the method of Bei & Piel 1 was followed with the exception that in the second or reaction chamber 6 g Activate tes Alum j nium oxide with a coating of 20 wt -. $ H _V BO _V together with a layer of Cuprioxyd (CuO) ( in wire form) 1.27 cm (0.5 inch) thick were used. y $ Pellets (6.6g) of the first mass were used. No heat sustaining mass was used. 20 g Preon (P-CJ18) were used in the evaporation and cooling chamber. After ignition, it was found that the Preon had not decomposed. A very pure gas was produced. No phosgene was formed. The copper cocyd had been partly converted into metallic copper and sodium euprite.

Boispie.] 13 'Boispie.] 13 '

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 12 gearbeitet mit der Abweichung, daß für die zweite Roaktionsrnasse 8,0 g aktiviertes Aluininluinoxyd und eine Schicht von. 1,524 cm (0.6 inch) Curpioxyd (CuO) (in Drahtform) verwendet wurden. Außerdem wurden 52 Pellets (10,4 g) an der ersten Hasse verwendet. Ss wurden die gleichen Ergebnisse erhalten wie in Beispiel 12.The procedure of Example 12 was followed with the Deviation that 8.0 g activated for the second raw material Aluininluinoxyd and a layer of. 1.524 cm (0.6 inch) curpioxide (CuO) (in wire form) were used. In addition, 52 Pellets (10.4 g) used at the first hatch. Ss were obtained the same results as in Example 12.

Beispiel 14Example 14

Es wurde n-ich dem Verfahren von Baispiel 1J gearbeitet mit der Abweichung, daß ~$3 Pellets aus der ersten lieaktionsrnassp mit einem Gewicht von 6,6 g verwendet wurden. In der zweiten Reaktionskammer wurden 6,0 g aktiviertes Aluminiuwoxyd und eine Schicht von 1,27 cm (0.5 inch) Dicke von Aktivkohle verwendet. Es erfolgte eine geringfügige Zersetzung des Frcon. Kein Phosgen wurde gebildet.The procedure of Example 1J was followed, with the difference that ~ 3 pellets from the first reaction mixture weighing 6.6 g were used. The second reaction chamber used 6.0 grams of activated aluminum oxide and a 1.27 cm (0.5 inch) thick layer of activated carbon. There was a slight decomposition of the Frcon. No phosgene was formed.

Es wurde etwa nach dem Verfahren von Beispiel 8 gearbeitetThe procedure of Example 8 was roughly followed

0985 2/0 7 820985 2/0 7 82

8?8th?

mit der Abweichung, daß in der Kühl- und Verdampfungskammer kein Preon verwendet wurde. 9 Pellets aus der ersten Masse mit einem Gewicht von etwa 3,6 g wurden verwendet. Es wurde ein reines Gas, vorwiegend Stickstoff, erzeugt.with the difference that no Preon was used in the cooling and evaporation chamber. 9 pellets from the first mass weighing approximately 3.6 g were used. A pure gas, predominantly nitrogen, was generated.

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2 0 9 8 5 2/0782 .2 0 9 8 5 2/0782.

Claims (1)

PatentansprücheClaims Stoßdämmungssystem zum Schutz eines Insassens eines Fahrzeuges zwischen dem Sitz des Insassen und den festen Bestandteilen des Fahrzeuges, bestehend ausShock absorption system for protecting an occupant of a vehicle between the occupant's seat and the fixed components of the vehicle, consisting of (a) einem aufblasbaren Kissen, das so in dem Fahrzeug angeordnet und befestigt ist, daß es sich, nachdem es aufgeblasen ist, zwischen den festen Bestandteilen des Fahrzeuges und dem Insassen befindet,(a) an inflatable cushion so placed in the vehicle is arranged and fixed that it is, after it is inflated, between the fixed Components of the vehicle and the occupant, (b) wenigstens einer gaserzeugenden Einheit zur Lieferung des Aufblasgases für das aufblasbare Kissen, wobei diese Einheit aus(b) at least one gas generating unit for delivery of inflation gas for the inflatable Pillow, this unit being made up (1) einer Struktur, die eine erste Verbrennungskammer begrenzt und so angeordnet ist, daß sie gasförmige Produkte längs eines vorbestimmten Strörnungsweges abgibt;(1) a structure that has a first combustion chamber limited and arranged so that they gaseous products along a predetermined Surrender of the disturbance path; (2) einer zvieiten Struktur, die eine zweite, der ersten Zone nachgeschaltete Reaktionszone begrenzt und so angeordnet ist, daß sie die Gase der ersten Zone aufnimmt;(2) a second structure which delimits a second reaction zone downstream of the first zone and is arranged so that it receives the gases of the first zone; (>) einer dritten Struktur, die eine der ersten und der zweiten Struktur nachgeschaltete Kühlzone begrenzt und so angeordnet ist, daß sie die Gase aus der zweiten Reäktionszone aufnimmt, besteht, und(>) a third structure, which is one of the first and the cooling zone downstream of the second structure is delimited and arranged in such a way that that it takes up the gases from the second reaction zone, and (k) die dritte Struktur einen Auslaß aufweist* der in das aufblasbare Kissen führt, so daß (k) the third structure has an outlet * leading into the inflatable cushion so that « 29 «
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209862/0782 152899 222903S152899 222903S die daraus austretenden Gase in das aufblasbare Kissen strömen;the gases emitted therefrom flow into the inflatable cushion; (5) eine erste, gaserzeugende Masse, die unter Bildung von freiem Stickstoff und wenigstens einem anderen Verbrennungsprodukt reagiert, in der ersten Zone angeordnet ist,(5) a first, gas-generating mass, which produces free nitrogen and at least reacts to another combustion product, is arranged in the first zone, (6) eine zweite Masse, mit der wenigstens ein beträchtlicher Teil des anderen Verbrennungsproduktes zu reagieren vermag, in der zweiten Reaktionszone so angeordnet ist, daß Stickstoff durch sie hindurch strömen kann, und (6) a second mass, with which at least a substantial part of the other combustion product is able to react, in the second Reaction zone is arranged so that nitrogen can flow through it, and (7) ein Kühlmaterial zum Kühlen der aus der zweiten Zone austretenden Gase in der Kühlzone angeordnet ist.(7) a cooling material for cooling the gases exiting the second zone in the cooling zone is arranged. 2. System nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel so beschaffen ist, daß es beim Erwärmen durch Durchtritt des erzeugten freien Stickstoffs ein weiteres Gas, das sich mit dem Stickstoff vermischt und in das aufblasbare Kissen strömt, erzeugt.2. System according to claim 1 / characterized in that the coolant is such that it is heated by The generated free nitrogen passes through another gas, which mixes with the nitrogen and enters the inflatable pillow flows, creates. ~*>. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, gaserzeugende Masse ein Azid enthält. ~ *>. System according to claim 1, characterized in that the first gas generating mass contains an azide. 4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, gaserzeugende Masse auch ein Oxydationsmittel, das mit dem Azid unter Bildung des freien Stickstoffs und des anderen Verbrennungsproduktes reagiert, enthält,4. System according to claim 3, characterized in that the First, gas-generating mass also contains an oxidizing agent that reacts with the azide to form free nitrogen and the other combustion product reacts, contains, 5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Azid. ein Alkaliazid, Erdalkaliazid oder ein Gemisch davon ist.5. System according to claim 4, characterized in that the azide. an alkali azide, alkaline earth azide, or a mixture thereof is. - 20 209852/0782 - 20 209852/0782 a*a * 6. System nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Azid im wesentlichen Natriumazid ist.6. System according to claim 5 *, characterized in that the Azide is essentially sodium azide. 7· System nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse wenigstens teilweise aus einem sauren Oxyd besteht.7 · System according to claim 5 * characterized in that the second mass consists at least partially of an acidic oxide. 8. System nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Reaktionskammer Kohlenstoff enthält.8. System according to claim 7 > characterized in that the second reaction chamber contains carbon. 9-. System nach Anspruch .7, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der zweiten Zone wenigstens teilweise aus SiIiciumdioxyd, Aluminiumoxyd, Boroxyd, Borsäure, Cuprioxyd oder einem Gemisch davon besteht.9-. System according to claim 7, characterized in that the mass of the second zone consists at least partially of silicon dioxide, aluminum oxide, boron oxide, boric acid, cupric oxide or a mixture thereof. 10. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse Siliclumoxyd enthält.10. System according to claim 7, characterized in that the second mass contains silicon oxide. 11. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse Curpioxyd enthält -11. System according to claim 7, characterized in that the second mass contains curpioxide - 12. System nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse Aluminiumoxyd enthält.12. System according to claim J, characterized in that the second mass contains aluminum oxide. 15. System nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse Boroxyd enthält.15. System according to claim ¹ J, characterized in that the second mass contains boron oxide. 14. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse Borsäure enthält.14. System according to claim 7, characterized in that the second mass contains boric acid. 15. System nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel ein Metallperchlorat, Metallehlorat, ■
Metallperoxyd» Metallsuperoxyd, Chlorkohlenstofi', Metallchlorid oder ein Gemisch davon ist.15. System according to claim 5 »characterized in that the oxidizing agent is a metal perchlorate, metal chlorate, ■
Metal peroxide is metal superoxide, chlorinated carbon, metal chloride or a mixture thereof. r 351 -r 351 - 16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel ein Metallperchlorat ist.16. System according to claim 15, characterized in that the Oxidizing agent is a metal perchlorate. 17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallperchlorat im wesentlichen Kaliumperchlorat ist.17. System according to claim 16, characterized in that the metal perchlorate is essentially potassium perchlorate. 18. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel einen flüssigen Halogenkohlenstoff enthält.18. System according to claim 1, characterized in that the Coolant contains a liquid halocarbon. 19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Halogenkohlenstoff Perfluorcyclobutan ist.19. System according to claim 18, characterized in that the liquid halocarbon is perfluorocyclobutane. 20. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Halogenkohlenstoff Perfluordiemthylcyclobutan ist. ■20. System according to claim 18, characterized in that the liquid halocarbon is perfluorodiemthylcyclobutane. ■ 21. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß21. System according to claim 1, characterized in that (a) die erste, gaserzeugende Masse ein Alkaliazid, Erdalkaliazid oder ein Gemisch davon und als Oxydationsmittel ein Metallperchlorat, Metallchiorat, Metallperoxyd, Metallsuperoxyd, einen Chlorkohlenstoff, ein Metallchlorid oder ein Gemisch davon, und(A) the first, gas-generating mass an alkali azide, alkaline earth azide or a mixture thereof and as Oxidizing agents a metal perchlorate, metal chlorate, metal peroxide, metal superoxide, a Chlorocarbon, a metal chloride or a mixture thereof, and (b) die zweite Masse ein saures Oxyd enthält.(b) the second mass contains an acidic oxide. 22. System nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Azid in der ersten Masse im Überschuß über die stöchiometrisch zur Umsetzung mit dem Oxydationsmittel erforderlichen Menge anwesend ist.22. System according to claim 21, characterized in that the azide in the first mass in excess of the stoichiometric for reaction with the oxidizing agent required amount is present. 2^. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Ax.id im wesentlichen Natriumazid ist.2 ^. System according to claim 22, characterized in that the ax.id is essentially sodium azide. 209852/0782209852/0782 24. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer Aktivkohle enthalt.24. System according to claim 22, characterized in that the second chamber contains activated carbon. 25. System nach Anspruch 2)\, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel im wesentlichen ein Metallperchlorat ist.25. System according to claim 2) \ , characterized in that the oxidizing agent is essentially a metal perchlorate. 26. System nach Anspruch 25* dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel im wesentlichen Kaliumperchlorat ist.26. System according to claim 25 *, characterized in that the The oxidizing agent is essentially potassium perchlorate. 27. Aufblassystem für ein aufblasbares Schutzkissen für ein bemanntes Fahrzeug zwischen dem Sitz eines Insassen und den festen Bestandteilen des Autos, bestehend aus27. Inflation system for an inflatable protective cushion for a manned vehicle between the seat of an occupant and the solid parts of the car, consisting of (a) einer ersten Struktur, die eine erste oder Verbrennungs· zone umschließt und so angeordnet ist, daß sie gasförmige Produkte längs eines vorbestimmten Weges abgibt;(a) a first structure which encloses a first or combustion zone and is arranged to be gaseous Dispensing products along a predetermined path; (b) einer zweiten Struktur, die eine zweite, der ersten Zone nachgeschaltete Reaktionszone begrenzt und so angeordnet ist, daß sie die Gase aus der ersten Zore aufnimmt und Gase zum Aufblasen des aufblasbaren Kissens abigbt;(b) a second structure which defines a second reaction zone downstream of the first zone and is arranged to receive the gases from the first zone and emits gases to inflate the inflatable cushion; (c) einer ersten, gaserzeugenden Masse aus einem stickstoffenthaltenden Bestandteil und einem zweiten Bestandteil, der mit dem stickstoffenthaltenden Bestandteil unter Bildung von freiem Stickstoff und einem weiteren Verbrennungsprodukt zu reagieren vermag, in der ersten Reatkionskammer und(c) a first, gas-generating mass composed of a nitrogen-containing one Component and a second component that is the nitrogen-containing component able to react with the formation of free nitrogen and another combustion product, in the first reaction chamber and (d) einer zweiten Masse in der zweiten Kammer, die so angeordnet ist, daß der freie Stickstoff durch sie hiiidurchtretcn kann und wenigstens ein beträchtlicher Anteil des anderen Verbrennungsproduktes damit reagiert.(d) a second mass in the second chamber which is arranged so that the free nitrogen passes through it can pass through and at least a considerable proportion of the other combustion product with it reacted. 209852/0782209852/0782 28. System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, gaserzeugende Masse ein Azid enthält.28. System according to claim 27, characterized in that the first, gas-generating mass contains an azide. 29. System nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, gaserzeugende Masse noch ein Oxydationsmittel, das mit dem Azid unter Bildung des freien Stickstoffs und des anderen Verbrennungsproduktes zu reagieren vermag, enthält. 29. System according to claim 28, characterized in that the first, gas-generating mass still an oxidizing agent, which with the azide to form the free nitrogen and the other combustion product capable of reacting contains. . System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Azid ein Alkaliazid, Erdalkaliazid oder ein Gemisch davon ist.. System according to claim 29, characterized in that the Azide is an alkali azide, alkaline earth azide, or a mixture thereof. 31. System nach Anspruch ^0, dadurch gekennzeichnet, daß das Azid im wesentlichen Natriumazid ist.31. System according to claim ^ 0, characterized in that the Azide is essentially sodium azide. 52. System nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse wenigstens teilweise aus einem sauren Oxyd besteht.52. System according to claim 30, characterized in that the second mass consists at least partially of an acidic oxide. 33· System nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Reaktioriskanimer Kohlenstoff enthält.33 · System according to claim 32, characterized in that the second Reaktioriskanimer contains carbon. 3^J1-. System nach Anspruch 32* dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der zweiten Masse aus Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd, Boroxyd, Borsäure, Cuprioxyd oder einem Gemisch davon besteht.3 ^J 1-. System according to claim 32 *, characterized in that at least part of the second mass consists of silicon dioxide, aluminum oxide, boron oxide, boric acid, cupric oxide or a mixture thereof. 35· System nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse Siliciumdioxyd enthält.35 · System according to claim 32, characterized in that the second mass contains silicon dioxide. 36. System nach Anspruch j52, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse Cuprioxyd enthält.36. System according to claim j52, characterized in that the second mass contains cupric oxide. 37· System nach Anspruch .52, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse AIuminiumoxyd enthält.37 · System according to claim .52, characterized in that the second mass contains aluminum oxide. 209852/0782209852/0782 38.. System nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse Boroxyd enthält.38 .. System according to claim 32, characterized in that the second mass contains boric oxide. 39. System nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse Borsäure enthält.39. System according to claim 32, characterized in that the second mass contains boric acid. 40. System nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel ein Mefrallperchlorat, Metallehlorat, Metallperoxyd, Metallsuperoxyd, ein Chlorkohlenstoff, ein Metallchlorid oder ein Gemisch davon ist.40. System according to claim 30, characterized in that the Oxidizing agent a metal perchlorate, metal chlorate, Metal peroxide, metal superoxide, a chlorocarbon, a metal chloride or a mixture thereof. 41. System nach Anspruch 4O, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel ein Metallperchlorat ist.41. System according to claim 4O, characterized in that the Oxidizing agent is a metal perchlorate. 42. System nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallperchlorat im wesentlichen Kaliumperchlorat ist.42. System according to claim 41, characterized in that the metal perchlorate is essentially potassium perchlorate. 43. System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß43. System according to claim 27, characterized in that (a) die erste, gaserzeugende Masse ein Alkaliazid, Brdalkaliazid oder ein Gemisch davon und als Oxydationsmittel ein Metallperchlorat, Metallchlorat, Metallperoxyd, Metallsuperoxyd, einen Chlorkohlenstoff, ein Metallchlorid oder ein Gemisch davon und(A) the first, gas-generating mass is an alkali azide, Brdalkaliazid or a mixture thereof and as an oxidizing agent a metal perchlorate, metal chlorate, metal peroxide, Metal superoxide, a chlorocarbon, a metal chloride or a mixture thereof and (b) die zweite Masse ein saures Oxyd enthält.(b) the second mass contains an acidic oxide. 44. System nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Azid in der ersten Masse in größerer als der stöchioriietrisch zur Umsetzung mit dem Oxydationsmittel erforderlichen Menge anwesend ist.44. System according to claim 43, characterized in that the Azide in the first mass is greater than the stoichiometric the amount required to react with the oxidizing agent is present. 43. System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Azid Natriumazid ist.43. System according to claim 44, characterized in that the Azide is sodium azide. 46. System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kammor Aktivkohle anwesend ist.46. System according to claim 44, characterized in that in the second Kammor activated carbon is present. _ 35 __ 35 _ 209852/0782209852/0782 ₁₅₂899 ₁₅₂ 899 3t,3t, 47. System nach Anspruch. 46, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel im wesentlichen ein Metallperchlorat ist.47. System according to claim. 46, characterized in that the The oxidizing agent is essentially a metal perchlorate. 48. System nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel im wesentlichen Kaliumperchlorat ist.48. System according to claim 47, characterized in that the The oxidizing agent is essentially potassium perchlorate. 49. Verfahren zum Aufblasen eines Schutzkissens für den Insassen eines E'ahrzeuges zwischen dem Insassen und den festen Bestandteilen des Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß man49. Procedure for inflating a protective cushion for the occupant of an E'ahrzeuges between the occupant and the fixed components of the vehicle, characterized in that man (a) ein erstes Reaktionsgas durch Umsetzen einer ersten, gaserzeugenden Masse, die einen stickstofferzeugenden Bestandteil und einen zweiten Bestandteil, der damit unter Bildung eines freien stickstoffenthaltenden Gasgemisches und wenigstens eines anderen Verbrennungsproduktes zu reagieren vermag, in einer ersten Kammer umsetzt,(A) a first reaction gas by reacting a first, gas-generating mass, which is a nitrogen-generating Constituent and a second constituent, which thereby forms a free nitrogen-containing one Gas mixture and at least one other combustion product is able to react in a first chamber implements, (b) das Gasgemisch durch eine zweite Masse in einer zweiten Kammer führt, wo wenigstens ein beträchtlicher Anteil des anderen Verbrennungsproduktes ausreagiert, während freier Stickstoff hindurchtritt und als Gas daraus austritt und(b) passing the gas mixture through a second mass in a second chamber where at least a substantial portion of the other combustion product reacts while free nitrogen passes through and as a gas therefrom exits and (c) das austretende Gas in das aufblasbare Schutzkissen führt.(c) leads the escaping gas into the inflatable protective cushion. 50. Verfahren nach Anspruch 49* dadurch gekennzeichnet, daß niun das austretende Gas zur Erzeugung von weiterem Gas durch ein gaserzeugendes Kühlmittel leitet und dann das Gas mit dem weiteren Gas in das aufblasbare Schutzkissen führt.50. The method according to claim 49 *, characterized in that niun passes the exiting gas through a gas-generating coolant to generate further gas and then the gas with it which leads further gas into the inflatable protective cushion. 51. System nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die gaserzeugende Masse ein Azid enthält.51. System according to claim 49, characterized in that the gas-generating composition contains an azide. 52. System nach Anspruch 51> dadurch gekennzeichnet, daß die gaserzeugende Masse noch ein Oxydationsmittel, das mit dem Azid unter Bildung des freien Stickstoffs und eines52. System according to claim 51 > characterized in that the gas-generating mass still has an oxidizing agent, which with the azide to form the free nitrogen and one - 36 209852/0782 - 36 209852/0782 anderen Verbrennungsproduktes reagiert, enthält.other combustion product reacts contains. 53· System nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß das53 · System according to claim 52, characterized in that the Azid ein Alkaliazid, Erdalkaliazid oder ein Gemisch davon ' ' ist.Azide is an alkali azide, alkaline earth azide or a mixture thereof ''. 5^Ji. System nach Anspruch 53* dadurch gekennzeichnet, daß das Azid im wesentlichen Natriumazid ist.5 ^years i. The system of claim 53 * characterized in that the azide is essentially sodium azide. 55. System nach Anspruch 53* dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse wenigstens teilweise aus einem sauren Oxyd besteht.55. System according to claim 53 *, characterized in that the second mass consists at least partially of an acidic oxide. 56. Verfahren nach Anspruch 55* dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Reak'tionskammer Kohlenstoff anwesend ist.56. The method according to claim 55 * characterized in that in the second reaction chamber carbon is present. 57· System nach Anspruch 55* dadurch.gekennzeichnet,.daß wenigstens ein Teil der zweiten Masse Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd, Boroxyd, Borsäure, Cuprioxyd oder eiiv Gemisch davon ist,57 · System according to claim 55 * characterized in that .that at least part of the second mass silicon dioxide, aluminum oxide, boric oxide, boric acid, cupric oxide or egg Is a mixture of 58. System nach Anspruch 55* dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse Siliciumoxyd enthält.58. System according to claim 55 *, characterized in that the second mass contains silicon oxide. 59· System nach Anspruch 55* dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Masse Cuprioxyd enthält.59 · System according to claim 55 *, characterized in that the second mass contains cupric oxide. 60. System nach Anspruch 55* dadurch gekennzeichnet, daß dia zweite Masse Aluminiumoxyd enthält.60. System according to claim 55 *, characterized in that dia second mass contains aluminum oxide. 61. System nach Anspruch 55* dadurch gekennzeichnet, daß die zvieite Masse Boroxyd enthält.61. System according to claim 55 *, characterized in that the second mass contains boron oxide. 62. System nach Anspruch 55* dadurch gekennzeichnet, daß die62. System according to claim 55 *, characterized in that the - 37 ~- 37 ~ 209852/0782209852/0782 899 ■899 ■ zweite Masse Borsäure enthält.second mass contains boric acid. 63. System nach Anspruch 53> dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel ein Metallperchlorat, Metallchlorat, Metallperoxyd, Metallsuperoxyd, ein Chlorkohlenstoff, ein Metallchlorid oder ein Gemisch davon ist.63. System according to claim 53> characterized in that the oxidizing agent is a metal perchlorate, metal chlorate, metal peroxide, Metal superoxide, a chlorocarbon, a metal chloride or a mixture thereof. 64. Syntern nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel ein Metallperchlorat ist.64. Syntern according to claim 63, characterized in that the Oxidizing agent is a metal perchlorate. 65. System nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallperchlorat im ivesentlichen Kaliumperchlorat ist.65. System according to claim 64, characterized in that the metal perchlorate is essentially potassium perchlorate. 66. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß man das austretende Gas durch einen flüssigen Halogenkohlenstoff führt, so daß der Halogenkohlenstoff verdampft wird und dabei weiteres Gas bildet und das so gebildete Gasgemisch dann in das aufblasbare Schutzkissen führt.66. The method according to claim 49, characterized in that one the exiting gas passes through a liquid halocarbon so that the halocarbon is vaporized and thereby forms further gas and then leads the gas mixture thus formed into the inflatable protective cushion. 67. System nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Halogenkohlcnstoff Perfluorcyclobutan ist.67. System according to claim 66, characterized in that the liquid halocarbon is perfluorocyclobutane. 68. System nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Halogenkohlenstoff Perfluordimethylcyclobutan
ist.68. System according to claim 66, characterized in that the liquid halocarbon is perfluorodimethylcyclobutane
is. 69. System nach Anspruch 49j dadurch gekennzeichnet, daß69. System according to claim 49j, characterized in that (a) die erste, gaserzeugende Masse ein Alkaliazld, Erdalkaliazid oder ein Gemisch davon und als Oxydationsmittel ein Metallperchlorat, Metallchlorat, Metallperoxyd, Metallsuperoxyd, einen Chlorkohlenstoff, ein ,Metallchlorid oder ein Gemisch davon und (A) the first, gas-generating mass an alkali metal, alkaline earth metal azide or a mixture thereof and, as an oxidizing agent, a metal perchlorate, metal chlorate, metal peroxide, metal superoxide, a chlorocarbon, a metal chloride or a mixture thereof and (b) die zweite Masse ein saures Oxyd enthält. (b) the second mass contains an acidic oxide. 70. System nach Anspruch 69* dadurch gekennzeichnet, daß das Azid in der ersten Masse in einer größeren als der70. System according to claim 69 * characterized in that the azide in the first mass in a greater than that - 38 -209852/0782- 38 -209852/0782 stöchiometrlsch zur Umsetzung mit dem Oxydationsmittel erforderlichen Menge anwesend ist.stoichiometric for reaction with the oxidizing agent required amount is present. 71. System nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, daß das Azid im wesentlichen Natriumazid ist.71. System according to claim 70, characterized in that the Azide is essentially sodium azide. 72. ,System nach Anspruch 71* dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer Aktivkohle enthält.72., System according to claim 71 *, characterized in that the second chamber contains activated carbon. 73· System nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel im wesentlichen ein Metallperchlorat ist.73 · System according to claim 72, characterized in that the The oxidizing agent is essentially a metal perchlorate. 7^. System nach Anspruch. ¹JJ, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel im wesentlichen Kaliumperchlorat ist.7 ^. System according to claim. ¹ JJ, characterized in that the oxidizing agent is essentially potassium perchlorate. -- 39 - 209852/0782 - 39 - 209852/0782